激光拉曼光谱
1. 概述 2. 方法原理 3. 仪器结构与原理 4. 发展
1. 概 述 散射光谱 分子振动与转动 与红外光谱类似 － 吸收光谱1 用于结构分析 C.V.Roman，the Indian physicist 1930 Nobel Prize
拉曼散射效应的进展： 拉曼散射效应是印度物理学家拉曼（C.V.Raman）于1928年首次 发现的，本人也因此荣获1930年的诺贝尔物理学奖。 1928~1940年，受到广泛的重视，曾是研究分子结构的主要手段。 这是因为可见光分光技术和照相感光技术已经发展起来的缘故； 1940~1960年，拉曼光谱的地位一落千丈。主要是因为拉曼效应太 弱（约为入射光强的10-6），并要求被测样品的体积必须足够大、 无色、无尘埃、无荧光等等。所以到40年代中期，红外技术的进步 和商品化更使拉曼光谱的应用一度衰落； 1960年以后，激光技术的发展使拉曼技术得以复兴。由于激光束的 高亮度、方向性和偏振性等优点，成为拉曼光谱的理想光源。随探测 技术的改进和对被测样品要求的降低，目前在物理、化学、医药、工 业等各个领域拉曼光谱得到了广泛的应用，越来越受研究者的重视
2.1 瑞利散射与拉曼散射 光线通过试样，透射仍为主体 波长远小于粒径，小部分散射 散射：仅改变方向，波长不变。 弹性碰撞无能量交换 瑞利散射λ不变 垂直方向观测，原波长两侧还有散射光 非弹性碰撞，有能量交换，波长有变化 拉曼散射λ变 2. 方法原理
样 品 池 透过光λ不变 瑞 利 散 射λ 不 变 拉 曼 散 射λ 变 λ 增 大 λ 减 小
CCl4的拉曼光谱 Stocks lines anti-Stockes lines Rayleigh scattering Δν/cm-1
2.2 方法原理 Stocks(斯托克斯)线： 能量减少，波长(数)变长(小) Anti－Stocks线： 能量增加，波长(数)变短(大) 受激虚态不稳定，很快(10-8s)跃回基态 大部分能量不变，小部分产生位移。 室温时处于基态振动能级的分子很少， Anti-stocke线也远少于stocks线。 温度升高，反斯托克斯线增加
2.2 拉曼频移（Raman shift） Δν=| ν 0 – ν s |, 即散射光频率与激发光频之差。 Δv取决于分子振动能级的改变，所以 他是特征的。 适用于分子结构分析 与入射光波长无关
2.3 拉曼光谱与分子极化率的关系 诱导偶极矩与外电场的强度之比为分子极化 率 分子中两原子距离最大时，α也最大 拉曼散射强度与极化率成正比例关系 分子在静电场E中，极化感应偶极距p p＝ αE α为极化率