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激光拉曼光谱技术原理

时间:2022-02-14 理论教育 版权反馈
【摘要】:频率减少的拉曼散射称为斯托克斯散射,频率增大的拉曼散射成为反斯托克斯散射,反斯托克斯散射与斯托克斯散射相比弱得多,拉曼光谱仪测得的多数是斯托克斯散射,也统称拉曼散射。拉曼光谱中,不同的物质由于化学键或官能团不同,因而具有不同的拉曼特征峰。同一种物质,由于所处相态不同,分子中键的强弱、振动也会不同,因此,在拉曼光谱中也会表现出不同的特征峰。这可以作为拉曼光谱中分子结构定性分析的依据。

拉曼光谱(Raman Spectra)是以其发现者印度人Raman C V的名字命名的。当一束单色光照到样品上后,分子能对入射光发生散射作用。绝大部分光只是改变了传播方向发生散射,而这部分光的频率仍和激发光的频率相同,这种散射称为瑞利散射;还有约占总散射光强度的10-6~10-10的散射,不仅改变了光的传播方向,而且散射光的频率也发生了改变,与激发光的频率不同,这种散射称为拉曼散射(Raman,1928)。频率减少的拉曼散射称为斯托克斯散射,频率增大的拉曼散射成为反斯托克斯散射,反斯托克斯散射与斯托克斯散射相比弱得多,拉曼光谱仪测得的多数是斯托克斯散射,也统称拉曼散射。

拉曼位移指的是散射光与入射光之间的频率差,它与入射光频率无关,只与物质分子的振动和转动能级有关,其范围为25~4000cm-1。拉曼散射是由于分子极化率的改变而产生的。拉曼位移取决于分子振动能级的变化,不同基团或化学键有着其特征的分子振动,反映了指定能级的变化,所以与之对应的拉曼位移也是特征的。拉曼光谱中,不同的物质由于化学键或官能团不同,因而具有不同的拉曼特征峰。同一种物质,由于所处相态不同,分子中键的强弱、振动也会不同,因此,在拉曼光谱中也会表现出不同的特征峰。这可以作为拉曼光谱中分子结构定性分析的依据。

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