拉曼光谱实验一、实验简介拉曼光谱是分子或凝聚态物质的散射光谱，入射光是强单色光，散射光除含有频率未变的光（这叫瑞利散射），还含有相当弱的有频率增减的光，其中带有散射体结构和状态的信息。拉曼散射效应是印度物理学家拉曼（C.V.Raman,1888-1970）于1928年发现的，帮他做出贡献的还有他的同事克里十南(K.S.Krishman)。同年苏联人兰斯贝尔格和曼德利士塔姆也发现了石英晶体的散射光谱，他们称为“联合散射”，实质就是晶体的拉曼散射。拉曼因此获得1930年的诺贝尔物理学奖金，是亚洲首次得此奖的人。拉曼光谱分析方法是一种用得很多的分析测试手段。首先它是一种光谱方法，光谱方法的优越性无需细说。以前用可见和近紫外光谱分析原子，用红外光谱分析分子和固体，但至今红外光谱的综合性能仍远远逊于可见和紫外光谱，而拉曼散射是在可见区，且可通过选用光源而定频段，其灵敏度足可检出四氯化碳中万分之一的杂质苯，样品量只是10---10g量级。拉曼光谱尤其有利于分析有机物，高分子，生物制品，药物等，故成为化学，农业，医药，环保及商检等行业的重要分析技术。在凝聚态物理学中，拉曼光谱也是取得结构和状态信息的重要手段在拉曼光谱的形成中，除了分子结构和振动以外，不涉及分子的其他属性因而可以推断出：1.同一空间结构但原子成分不同的分子，其拉曼光谱的基本面貌是相同的，人们在实际工作中就利用了这一推断。把一个结构未知的分子拉曼光谱和结构已知的拉曼光谱进行比较，以确定该分子的空间结构以及对称性。当然，不同分子的结构可能相同，但其原子，原子间距和原子间相互作用还是有很大差别的，因而不同分子的拉曼光谱在细节上还是不同。2.每一种分子都有其特别的拉曼光谱，因此利用拉曼光谱可以鉴别和分析样品的化学成分。3.外界条件的变化对分子结构和运动产生不同程度的影响，因此拉曼光谱的也常被用来研究物质的浓度，温度和压力等效应。二、实验原理1.拉曼效应和拉曼光谱：当光照射到物质上时会发生非弹性散射，散射光中除有与激发光波长相同的弹性成分（瑞利散射）外，还有比激发光波长长的和短的成分，后一现象统称为拉曼效应。由分子振动、固体中的光学声子等元激发与激发光相互作用产生的非弹性散射称为拉曼散射，一般把瑞利散射和拉曼散射合起来所形成的光谱称为拉曼光谱。2.拉曼光谱基本原理：设散射物分子原来处于基电子态，振动能级如下图所示
拉曼光谱实验 一、 实验简介 拉曼光谱是分子或凝聚态物质的散射光谱，入射光是强单色光，散射光除含 有频率未变的光（这叫瑞利散射），还含有相当弱的有频率增减的光，其中带有 散射体结构和状态的信息。拉曼散射效应是印度物理学家拉曼 (C.V.Raman,1888-1970 ) 于 1928 年发现的，帮他做出贡献的还有他的同事克里十 南(K.S.Krishman)。 同年苏联人兰斯贝尔格和曼德利士塔姆也发现了石英晶体的 散射光谱，他们称为“联合散射”，实质就是晶体的拉曼散射。拉曼因此获得 1930 年的诺贝尔物理学奖金，是亚洲首次得此奖的人。 拉曼光谱分析方法是一种用得很多的分析测试手段。首先它是一种光谱方 法，光谱方法的优越性无需细说。以前用可见和近紫外光谱分析原子，用红外光 谱分析分子和固体，但至今红外光谱的综合性能仍远远逊于可见和紫外光谱，而 拉曼散射是在可见区，且可通过选用光源而定频段，其灵敏度足可检出四氯化碳 中万分之一的杂质苯，样品量只是 10-6 -10-3 g 量级。拉曼光谱尤其有利于分析有 机物，高分子，生物制品，药物等，故成为化学，农业，医药，环保及商检等行 业的重要分析技术。在凝聚态物理学中，拉曼光谱也是取得结构和状态信息的重 要手段 在拉曼光谱的形成中，除了分子结构和振动以外，不涉及分子的其他属性因 而可以推断出： 1. 同一空间结构但原子成分不同的分子，其拉曼光谱的基本面貌是相同的， 人们在实际工作中就利用了这一推断。把一个结构未知的分子拉曼光谱和结构已 知的拉曼光谱进行比较，以确定该分子的空间结构以及对称性。当然，不同分子 的结构可能相同，但其原子，原子间距和原子间相互作用还是有很大差别的，因 而不同分子的拉曼光谱在细节上还是不同。 2 .每一种分子都有其特别的拉曼光谱，因此利用拉曼光谱可以鉴别和分析样 品的化学成分。 3. 外界条件的变化对分子结构和运动产生不同程度的影响，因此拉曼光谱 的也常被用来研究物质的浓度，温度和压力等效应。 二、 实验原理 1. 拉曼效应和拉曼光谱: 当光照射到物质上时会发生非弹性散射，散射光中除有与激发光波长相同的 弹性成分（瑞利散射）外，还有比激发光波长长的和短的成分，后一现象统称为 拉曼效应。由分子振动、固体中的光学声子等元激发与激发光相互作用产生的非 弹性散射称为拉曼散射，一般把瑞利散射和拉曼散射合起来所形成的光谱称为拉 曼光谱。 2. 拉曼光谱基本原理: 设散射物分子原来处于基电子态，振动能级如下图所示
Virtual erate鼎AntiStokesRayleighStokesVibrstionallevelsGround electrcnic etate当受到入射光照射时，激发光与此分子的作用引起的极化可以看作为虚的吸收，表述为电子跃迁到虚态，虚能级上的电子立即跃迁到下能级而发光，即为散射光。设仍回到初始的电子态，则有如图所示的三种情况。因而散射光中既有与入射光频率相同的谱线，也有与入射光频率不同的谱线，前者称为瑞利线，后者称为拉曼线。在拉曼线中，又把频率小于入射光频率的谱线称为斯托克斯线，而把频率大于入射光频率的谱线称为反斯托克斯线。瑞利线与拉曼线的波数差称为拉曼位移，因此拉曼位移是分子振动能级的直接量度。下图给出的是一个拉曼光谱的示意图。RayleighStokesAnti-Stokes03.拉曼效应的经典电磁解释：如分子，在激发光的交变场作用下发生感生极化，也就是正负电中心从相合变为相离，成为电偶极子。这感生电偶极子是随激发场而交变的，因此它也就是成了辐射体。简单的与激光同步的发射，就成为瑞利散射。然而分子本身有振动和转动，各有其特种频率。这些频率比激发光的频率低一两个数量级或更多些，于是激发光的每一周期所遇的分子振动和转动相位不同，相应的极化率也不同。4.当光入射到样品上时的三种情况：（1）光子同样品分子发生了弹性碰撞，没有能量交换，只是改变了光子的运动方向，此时散射光频率=入射光频率：hVk=hV1
当受到入射光照射时，激发光与此分子的作用引起的极化可以看作为虚的吸 收，表述为电子跃迁到虚态，虚能级上的电子立即跃迁到下能级而发光，即为散 射光。设仍回到初始的电子态，则有如图所示的三种情况。因而散射光中既有与 入射光频率相同的谱线，也有与入射光频率不同的谱线，前者称为瑞利线，后者 称为拉曼线。在拉曼线中，又把频率小于入射光频率的谱线称为斯托克斯线，而 把频率大于入射光频率的谱线称为反斯托克斯线。 瑞利线与拉曼线的波数差称为拉曼位移，因此拉曼位移是分子振动能级的 直接量度。下图给出的是一个拉曼光谱的示意图。 3. 拉曼效应的经典电磁解释： 如分子，在激发光的交变场作用下发生感生极化，也就是正负电中心从相合 变为相离，成为电偶极子。这感生电偶极子是随激发场而交变的，因此它也就是 成了辐射体。简单的与激光同步的发射，就成为瑞利散射。然而分子本身有振动 和转动，各有其特种频率。这些频率比激发光的频率低一两个数量级或更多些， 于是激发光的每一周期所遇的分子振动和转动相位不同，相应的极化率也不同。 4.当光入射到样品上时的三种情况： (1) 光子同样品分子发生了弹性碰撞，没有能量交换，只是改变了光子的运 动方向，此时散射光频率=入射光频率: h νk = h ν1
huihuk(2).如频率为vi的入射光子被样品吸收，样品分子被激发到能量为hu,的振动能级L=1上，同时发生频率为Us=U1－Ur的斯托克斯散射hus=h(Ui-uL)huiL=1huL=O（3）如果分子出于振动能级为L=1的激发态，入射光子吸收了这一振动能级的能量就会发生频率为Uas=U1+Ur的反斯托克斯散射huihUasL=1hUtL=05.拉曼光谱在外观上有三个明显的特征：）对同一样品，同一拉曼线的波数差与入射光波长无关；(2）其次在以波数为变量的拉曼光谱图上，如果以入射光波数为中心点，则斯托克斯线和反斯托克斯线对称地分裂在入射光的两边：3）斯托克斯的强度一般都大于反斯托克斯线的强度。拉曼光谱的上述特点是散射体内部结构和运动状态的反映，也是拉曼散射固有机制的体现。6.拉曼光谱的退偏度在拉曼散射中，当电磁波与某一系统相互作用时，该系统的偏振态经常发生变化，这种现象称为退偏。退偏度反映了分子振动的对称情况；退偏度的定义如下所述：由于拉曼散射光的偏振状态取决于入射光的偏振状态、散射系统的取向和观察方向，所以先要定义一个参考平面，通常取入射光传播方向和观测方向组成的平面，称为散射平面
(2).如频率为ν1的入射光子被样品吸收，样品分子被激发到能量为h𝜐𝜐𝐿𝐿的振动 能级L = 1上，同时发生频率为υ𝑆𝑆 = υ1 − 𝜐𝜐𝐿𝐿的斯托克斯散射 (3) 如果分子出于振动能级为L = 1的激发态，入射光子吸收了这一振动能 级的能量就会发生频率为υas = υ1 + υL 的反斯托克斯散射 5.拉曼光谱在外观上有三个明显的特征： (1) 对同一样品，同一拉曼线的波数差与入射光波长无关； (2) 其次在以波数为变量的拉曼光谱图上，如果以入射光波数为中心点，则 斯托克斯线和反斯托克斯线对称地分裂在入射光的两边； (3) 斯托克斯的强度一般都大于反斯托克斯线的强度。拉曼光谱的上述特点 是散射体内部结构和运动状态的反映，也是拉曼散射固有机制的体现。 6.拉曼光谱的退偏度 在拉曼散射中，当电磁波与某一系统相互作用时，该系统的偏振态经常发生 变化，这种现象称为退偏。退偏度反映了分子振动的对称情况；退偏度的定义如 下所述： 由于拉曼散射光的偏振状态取决于入射光的偏振状态、散射系统的取向和观 察方向，所以先要定义一个参考平面，通常取入射光传播方向和观测方向组成的 平面，称为散射平面
当入射光为平面偏振光，且偏振方向垂直于散射平面，而观测方向在散射平面内与入射光传播方向成e角时，定义退偏度为p（①)：当入射光偏振方向平行于散射平面时，定义退偏度为P(①)，具体形式为："I(0)↑In(0)p (0),P/(0)=(1)"1,(0) (0)其中，光强I左上标表示入射光的电失量与散射平面的关系，I的右下标表示散射光的电失量与散射平面的关系。图1入射光沿z轴入射，沿x轴方向偏振的情况例如，入射光沿z轴入射，沿x轴方向偏振时，散射平面为y-z平面，沿y轴观察时，如图1所示，其退偏度为11（元/2）(2)PI(元/2)=11(元/2)当入射光沿y轴方向偏振时，散射光的退偏度为："1(元/2)(3)Pl(元 /2)= 7" 1, (元 /2)当入射光为自然光时，有："I,(0)_"11(0)+" I,(0)P,(0)=(4)" (0)+I,(0)++1 (0)可以证明，对于入射光为线偏光的情况，有：3y2(5.1)P1(元/2)=45a2+42P(元/2)=1(5.2)对于自然光，则有：
当入射光为平面偏振光，且偏振方向垂直于散射平面，而观测方向在散射平 面内与入射光传播方向成 θ 角时，定义退偏度为 ρ θ( ) ⊥ ；当入射光偏振方向平行 于散射平面时，定义退偏度为 // ρ θ( )，具体形式[ 为： // // // // // ( ) ( ) () , () () () I I I I θ θ ρθ ρθ θ θ ⊥ ⊥ ⊥ ⊥ ⊥ = = (1) 其中，光强𝐼𝐼左上标表示入射光的电矢量与散射平面的关系，𝐼𝐼的右下标表示 散射光的电矢量与散射平面的关系。 图 1 入射光沿 z 轴入射，沿 x 轴方向偏振的情况 例如，入射光沿 z 轴入射，沿 x 轴方向偏振时，散射平面为 y-z 平面，沿 y 轴观察时，如图 1 所示，其退偏度为 //( / 2) ( / 2) ( / 2) I I π ρ π π ⊥ ⊥ ⊥ ⊥ = (2) 当入射光沿 y 轴方向偏振时，散射光的退偏度为： // // // // ( / 2) ( / 2) ( / 2) I I π ρ π π ⊥ = (3) 当入射光为自然光时，有： // // // // // () () () ( ) () () () n n n I II I II θ θθ ρ θ θ θθ ⊥ ⊥ ⊥ ⊥ ⊥ + = = + (4) 可以证明，对于入射光为线偏光的情况，有： 2 2 2 3 ( / 2) 45 4 a γ ρ π γ ⊥ = + (5.1) // ρ π( / 2) 1 = (5.2) 对于自然光，则有：
6y2(6)P(元/2)=45a2+7y2其中，称为平均极化率，是“平均”极化率的度量；称为各向异性率，是极化率各向异性率的度量。它们是研究分子振动对称性的重要参数。2.2CCl退偏度的理论计算2.2.1实验样品CCl4的谱图分析CCl4分子由一个碳原子和四个氯原子组成，四个氯原子位于正四面体的四个顶点，碳原子在正四面体的中心。氢原子碳原子而N个原子构成的分子，当N≥3时，有（3N-6）个内部振动自由度，因此CCl4分子具有9个简正振动方式。每类振动所具有的振动方式数目对应于量子力学中能级简并的重数，所以如果某一类震动有g个振动方式，就称为该类振动是g重简并的
2 2 2 45 7 6 ( / 2) γ γ ρ π + = a n (6) 其中， a 称为平均极化率，是“平均”极化率的度量；γ 称为各向异性率， 是极化率各向异性率的度量。它们是研究分子振动对称性的重要参数。 2.2 CCl4 退偏度的理论计算 2.2.1 实验样品CCl4 的谱图分析 CCl4分子由一个碳原子和四个氯原子组成，四个氯原子位于正四面体的四个 顶点，碳原子在正四面体的中心。 而 N 个原子构成的分子，当 N≥3 时，有（3N-6）个内部振动自由度，因此CCl4分 子具有 9 个简正振动方式。每类振动所具有的振动方式数目对应于量子力学中能 级简并的重数，所以如果某一类震动有 g 个振动方式，就称为该类振动是 g 重简 并的
(1)C)团网区区根据以上讨论的拉曼光谱基本原理，可以推测出分子拉曼光谱的基本概貌，如谱线数目、大致位置、偏振性质和它们的相对强度：可以从实验上确切知道谱线的数目和每条线的波数、强度及其应对应的振动方式（为此有时需辅以红外光谱等手段）。以上两个方面工作的结合和对比，就可以利用拉曼光谱获得有关分子的结构和对称性的信息。2.2.2CCl4的分子结构及振动模式CCI4分子为四面体结构，一个碳原子在中心，四个氯原子在四面体的四个顶点，共有9种简正振动方式，根据分子对称性的结构，这9种简正振动可以归成下列A1，E，T1,T2四类振动方式，在同一类中，各振动方式具有相同的能量，因而它们是简并的，A1，E,T1,T2的振动方式分别为：1)A1.4个CI原子沿各自与c的连线同时向外或向内运动(呼吸式)。2)E4个CI沿垂直于各自与c的连线的方向运动并保持重心不变，两重简并。3)T1.C原子平行于正方形的一边运动，4个CI原子同时平行于该边反向运动。分子重心保持不变，三重简并4)T2.2个CI原子沿立方体一面的对角线做伸缩运动，另两个在对面做位相相反的运动，也是三重简并
根据以上讨论的拉曼光谱基本原理，可以推测出分子拉曼光谱的基本概貌， 如谱线数目、大致位置、偏振性质和它们的相对强度；可以从实验上确切知道谱 线的数目和每条线的波数、强度及其应对应的振动方式（为此有时需辅以红外光 谱等手段）。以上两个方面工作的结合和对比，就可以利用拉曼光谱获得有关分 子的结构和对称性的信息。 2.2.2 CCl4 的分子结构及振动模式 CCl4 分子为四面体结构，一个碳原子在中心，四个氯原子在四面体的四个 顶点，共有 9 种简正振动方式，根据分子对称性的结构，这 9 种简正振动可以归 成下列 A1，E,T1,T2 四类振动方式，在同一类中，各振动方式具有相同的能量， 因而它们是简并的，A1，E,T1,T2 的振动方式分别为: 1)A1. 4 个Cl原子沿各自与 c 的连线同时向外或向内运动(呼吸式)。 2)E. 4 个Cl沿垂直于各自与 c 的连线的方向运动并保持重心不变，两重简 并。 3)T1. C 原子平行于正方形的一边运动，4 个Cl原子同时平行于该边反向运动。 分子重心保持不变，三重简并 4)T2. 2 个Cl原子沿立方体一面的对角线做伸缩运动，另两个在对面做位相相 反的运动，也是三重简并
C14动橙式示区区区西西四四内FTo)图2CCl4分子的9种简正振动不考虑耦合引起的微扰，上述CCl.四种振动方式对应于拉曼光谱的四种不同的散射波数或频率差，也即每种对应一条斯托克斯线和一条反斯托克斯线。除了A1模式是对称的之外，其他三种模式都是反对称的。2.2.3CCl4退偏度的理论计算在电磁辐射的经典理论中，一个圆频率为W的振荡电偶极矩，不论是物质固有的或由外场感生的，都能辐射频率为W的电磁波3。在拉曼散射中，一个频率为w的光入射到一个分子上时，可以感应产生电偶极矩，在一级近似下，所产生的电偶极矩，P与入射光波电场E的关系为：P(w,±w,)=a'E(7)其中，为极化率张量，w为分子的振动频率。ααα'ya=ααyα'x(8)ααyα它与分子的结构和取向有关，可以证明它是对称张量[3]。对同一个体系，选取不同的坐标系，极化率张量的各分量也会发生改变，但有两个极化率张量分量的组合量为不变量，分别是：(9)a=-[α"+αw+α.]3
图 2 CCl4分子的 9 种简正振动 不考虑耦合引起的微扰，上述CCl4四种振动方式对应于拉曼光谱的四种不同 的散射波数或频率差，也即每种对应一条斯托克斯线和一条反斯托克斯线。除了 A1 模式是对称的之外，其他三种模式都是反对称的。 2.2.3 𝐂𝐂𝐂𝐂𝐂𝐂𝟒𝟒退偏度的理论计算 在电磁辐射的经典理论中，一个圆频率为 w 的振荡电偶极矩，不论是物质固 有的或由外场感生的，都能辐射频率为 w 的电磁波[3]。在拉曼散射中，一个频率 为 w0 的光入射到一个分子上时，可以感应产生电偶极矩，在一级近似下，所产 生的电偶极矩， P 与入射光波电场 E 的关系为： 0 ( ) Pw w E ± = k α′ (7) 其中，α′ 为极化率张量， wk 为分子的振动频率。 xx xy xz yx yy yz zx zy zz ααα α ααα ααα ′′′ ′ ′′′ = ′′′ (8) 它与分子的结构和取向有关，可以证明它是对称张量[3]。 对同一个体系，选取不同的坐标系，极化率张量的各分量也会发生改变，但 有两个极化率张量分量的组合量为不变量,分别是： 1 [ ] 3 xx yy zz a = ++ aaa ′′′ (9)
(10)-α+(α=α)+(α-α+6(α+α2+α)aa，就是（2.1.2），（2.1.3）中的平均极化率和各项异性率。现计算CCl4个振动模式对应的平均极化率a和各向异性率。对于振动模式T1，有：(P)(αayα(E.)EParalya's(11)R.αE)aa由于CCl4分子和振动模式的对称性，绕Z轴（设振动平面平行于轴）转动180度后，极化率张量不变，振动方式反向，所以对于P和E，有(P P,P)-(P-P),(E,E,E)-(-E-E,E)PP(-E,a.ara.-即Payα'a-E,(12)-P.(α.αα八E由于E为任取的，所以可得到：α=α,=α=α=α=0[α+,+]=0,P(/2)=,26因此a=4P,(元/2)=(13)17同理，对于振动模式E、T2，P(元/2)=～,.64 P,(元 /2)=7对于对称振动A1，由于分子对称性和振动对称性是一致的，因此有α=α=αα=α=α=α=α=α=0，从而=0，P(/2)=0，P,(元/2)=0综上所述，CCl.在几种特殊情况下退偏度的理论结果列表如下：表 1CCI4在几种振动模式下退偏度的理论结果振P/(元/2P(元/2)P,(元/2)动模式A1010E/T16/73/41/T2
2 1 2 2 2 222 [( ) ( ) ( ) 6( )] 2 xx yy yy zz zz xx xy yz zx γ αα αα αα α α α = − +− +− + ++ ′′ ′′ ′′ ′ ′ ′ (10) a ,γ 就是（2.1.2），（2.1.3）中的平均极化率和各项异性率。现计算 CCl4 个 振动模式对应的平均极化率 a 和各向异性率γ。 对于振动模式 T1，有： x xx xy xz x y yx yy yz y z zx zy zz z P E P E P E ααα ααα ααα ′′′ = ′′′ ′′′ (11) 由于 CCl4 分子和振动模式的对称性，绕 z 轴（设振动平面平行于 z 轴）转 动 180 度后，极化率张量不变，振动方式反向，所以对于 P 和 E，有 (PPP PP P xyz xy z ) → − ( )，(EEE E EE xyz x yz ) →− − ( ) 即 x xx xy xz x y yx yy yz y z zx zy zz z P E P E P E ααα ααα ααα ′′′ − = ′′′ − − ′′′ (12) 由于 E 为任取的，所以可得到： 0 ααααα xx xy yx yy zz ′′′′′ = = = = = 因此 1 [ ]0 3 xx yy zz a = ++ = aaa ′′′ ， 3 ( / 2) 4 ρ π ⊥ = ， 6 ( / 2) 7 ρ πn = (13) 同理，对于振动模式 E、T2， 3 ( / 2) 4 ρ π ⊥ = ， 6 ( / 2) 7 ρ πn = 对于对称振动 A1，由于分子对称性和振动对称性是一致的，因此有 ααα xx yy zz ′′′ = = 0 αααααα xy yx yz zy xz zx ′′′′′′ = = = = = = ，从而 γ = 0 , ρ π( / 2) 0 ⊥ = ， ( / 2) 0 ρ πn = 综上所述，CCl4在几种特殊情况下退偏度的理论结果列表如下： 表 1 CCl4 在几种振动模式下退偏度的理论结果 振 动模式 ρ π( / 2) ⊥ // ρ π( / 2) ( / 2) ρ πn A1 0 1 0 E/T 1/T2 3/4 1 6/7
三、实验内容1.获取CCI4分子的振动拉曼光谱、振动拉曼偏振光谱。调节拉曼光谱仪的外光路，注意两个要点：a.观察到瑞利光的成象清晰，并进入摄谱仪的入射狭缝；b.调整聚光部件，使汇聚光的腰部正好位于样品管中心，从各个方面观察，激光束都应通过样品的中心。2.拟定实验方案拍摄CCl4（四氯化碳）和苯（C.H）样品，并以激光光源的瑞利线校正摄谱仪的读数，精确标出各谱峰位置，求出各相应的拉曼位移。（用cm-1表示）的拉曼光谱，分析其异同点及其原因。3.研究以不同质量比配制的苯（C6H6）和CCl4混合液拉曼光谱的特征，并讨论其应用意义。4.入射光为线偏振光的退偏度测量利用实验室提供的偏振片、1/2波片等研究CCl4（四氯化碳）拉曼光谱的退偏度特性，并于理论值比较。（1）调节好拉曼光谱仪和各项参数，使得入射狭缝的光强最强，并且噪声较小。（2）将偏振片P1放置到相应位置，调节角度为0度，使入射光经起偏后对于散射面为垂直偏振光。放置1/2波片，令1/2波片的快轴指向同偏振方向平行。虽然1/2在线偏光测量时并无作用，但这样做可以保证下面在进行自然光测量的时候，实验条件不改变从而保证两次结果叠加的可靠性。（3）将P2放置到相应位置，调节角度为0度，使散射光对于散射面为平行偏振，启动软件进行一次500～560nm的单程测量。（4）将P2角度调整为90度，使散射光对于散射面为垂直偏振，再进行一次相同范围的测量。（5）将调整P2前后得到的图像和峰值数据整合到一起进行比较，利用公式算出各峰的pl(元/2)。四、实验仪器拉曼光谱实验装置包括：拉曼光谱仪、处理扫描结果的电脑主机和显示器。1.拉曼光谱的实验装置图如下：
三、 实验内容 1.获取CCl4分子的振动拉曼光谱、振动拉曼偏振光谱。 调节拉曼光谱仪的外光路，注意两个要点：a. 观察到瑞利光的成象清晰， 并进入摄谱仪的入射狭缝；b. 调整聚光部件，使汇聚光的腰部正好位于样品管 中心，从各个方面观察，激光束都应通过样品的中心。 2.拟定实验方案拍摄CCl4 (四氯化碳）和苯（C6H6）样品，并以激光光源的 瑞利线校正摄谱仪的读数，精确标出各谱峰位置，求出各相应的拉曼位移。（用 cm－1表示）的拉曼光谱，分析其异同点及其原因。 3.研究以不同质量比配制的苯（C6H6）和CCl4混合液拉曼光谱的特征，并讨 论其应用意义。 4.入射光为线偏振光的退偏度测量 利用实验室提供的偏振片、1/2 波片等研究CCl4 (四氯化碳）拉曼光谱的退 偏度特性，并于理论值比较。 （1）调节好拉曼光谱仪和各项参数，使得入射狭缝的光强最强，并且噪声 较小。 （2）将偏振片 P1 放置到相应位置，调节角度为 0 度，使入射光经起偏后对 于散射面为垂直偏振光。放置 1/2 波片，令 1/2 波片的快轴指向同偏振方向平行。 虽然 1/2 在线偏光测量时并无作用，但这样做可以保证下面在进行自然光测量的 时候，实验条件不改变从而保证两次结果叠加的可靠性。 （3）将 P2 放置到相应位置，调节角度为 0 度，使散射光对于散射面为平行 偏振，启动软件进行一次 500～560nm 的单程测量。 （4）将 P2 角度调整为 90 度，使散射光对于散射面为垂直偏振，再进行一 次相同范围的测量。 （5）将调整 P2 前后得到的图像和峰值数据整合到一起进行比较，利用公式 算出各峰的ρ⊥(𝜋𝜋/2)。 四、 实验仪器 拉曼光谱实验装置包括：拉曼光谱仪、处理扫描结果的电脑主机和显示器。 1. 拉曼光谱的实验装置图如下:
物镜饰瓶销/2胺片2.激光拉曼/荧光光谱仪的结构示意图外光路单色仪驱动电路显示器光电倍增管激光器计算机激光电源高压电源光子计数器3.拉曼光谱实验的光学原理图
2. 激光拉曼/荧光光谱仪的结构示意图 3. 拉曼光谱实验的光学原理图