激光拉曼光谱实验讲
激光拉曼光谱的测定详述
实验四 激光拉曼光谱的测定093858 张亚辉一. 实验目的1、了解拉曼光谱的基本原理，掌握显微共焦激光拉曼光谱仪的使用方法。
2、测量一些常规物质和复杂样品的拉曼光谱。
二. 实验原理当用波长比试样粒径小得多的频率为υ的单色光照射气体、液体或透明试样时，大部分的光会按原来的方向透射，而一小部分则按不同的角度散射开来，产生散射光。
散射光中除了存在入射光频率υ外，还观察到频率为υ±△υ的新成分，这种频率发生改变的现象就被称为拉曼效应。
υ即为瑞利散射，频率υ+△υ称为拉曼散射的斯托克斯线，频率为υ-△υ的称为反斯托克斯线。
△υ通常称为拉曼频移，多用散射光波长的倒数表示，计算公式为11λλν-=∆式中，λ和λ0分别为散射光和入射光的波长。
△υ的单位为cm -1。
由于拉曼谱线的数目、频移、强度直接与分子振动或转动能级有关。
因此，研究拉曼光谱可以提供物质结构的有关信息。
自从激光问世以来，拉曼光谱的研究取得了长足进展，已广泛应用于物理、化学、生物以及生命科学等研究领域。
图1显微共焦激光拉曼光谱仪结构显微镜样品双瑞利滤光片狭缝光栅CCD 检测器激光扩束器三、实验仪器和试剂1. 显微共焦激光拉曼光谱仪 Renishaw inVia （英国雷尼绍公司）Renishaw 显微共焦激光拉曼光谱仪原理：本系所用的是英国雷尼绍显微共聚焦激光拉曼光谱仪（图2），它具有诸多优势如：高稳定性、高重复性高重复光谱，重复性：≦±0.2波数；激光阻挡水平高 (杂散光抑制水平高)；高灵敏度 (贯穿于整个仪器设计中)：各激发光波长配以各自独立的引入光学元件（反射镜等）, 使到达样品的激光功率最大。
透射式光谱仪设计，以避免散焦缺陷。
并对各激发光波段配以相应的透镜, 使每激光谱段分别都达到最佳透过效率,获得最高的通光效率。
2. 粉碎机、载玻片、盖玻片、胶头滴管3. 测试样品常规物质：CCl 4，KNO 3 复杂样品：不同淀粉类作物 自备样品：不同材料的小挂件 四.实验步骤1. 打开主机和计算机电源，同时打开激光器后面的总电源开关，将仪器预热20分钟左右。
实验八激光拉曼光谱一、实验目的本实验主要通过记录CCl4分子的
实验八 激光拉曼光谱一、实验目的本实验主要通过记录CCl 4分子的振动拉曼谱，学习和了解拉曼散射的基本原理、拉曼光谱实验及分析方法。
二、实验原理当波数为0~v 的单色光入射到介质上时，除了被介质吸收、反射和透射外，总会有一部分光被散射。
按散射光相对于入射光波数的改变情况，可将散射光分为三类：第一类，其波数基本不变或变化小于10-5cm -1，这类散射称为瑞利散射；第二类，其波数变化大约为0.1cm-1，称为布里渊散射；第三类是波数变化大于lcm -1的散射，称为拉曼散射；从散射光的强度看，瑞利散射最强，拉曼散射光最弱。
图1是用氩离子激光照射样品，用光电记录法得到的振动拉曼光谱。
其中最强的一支光谱0~v 和入射光的波数相同，是瑞利散射。
此外还有几对较弱的谱线对称地分布在0~v 两侧，其位移0~<∆v 的散线称为斯托克斯线，0~>∆v的散射线称为反斯托克斯射。
拉曼散射光谱具有以下明显的特征：图1 振动拉曼散射光谱1．拉曼散射谱线的波数虽然随入射光的波数而不同，但对同一样品，同一拉曼谱线的位移v ~∆与入射光的波长无关；2．在以波数为变量的拉曼光谱图上，斯托克斯线和反斯托克斯线对称地分布在瑞利散射线两侧；3．一般情况下，斯托克斯线比反斯托克斯线的强度大。
拉曼散射的半径典量子解释按量子论的观点，频率为ω0的入射单色光可以看作是具有能量为 ω0的光子。
当光子与物质分子碰撞时有两种可能，一种是弹性碰撞，另一种是非弹性碰撞。
在弹性碰撞过程中，没有能量交换，光子只改变运动方向，这就是瑞利散射；而非弹性碰撞不仅改变运动方向，而且有能量交换，这就是拉曼散射。
处于基态E0的分子受到入射光子 ω0的激发跃迁到一受激虚态，而受激虚态是不稳定的，很快向低能级跃迁。
如果跃迁到基态E0，把吸收的能量 ω0以光子的形式释放出来，这就是弹性碰撞，为瑞利散射。
如果跃迁到电子基态中的某振动激发态E n上，则分子吸收部分能量 ωk，并释放出能量为 (ω0-ωk)的光子，这是非弹性碰撞，产生斯托克斯线。
激光拉曼光谱实习报告
一、实习背景激光拉曼光谱技术是一种基于拉曼散射现象的非破坏性化学分析技术，广泛应用于化学、物理、生物、材料科学等领域。
为了深入了解这一先进的光谱技术，我参加了为期两周的激光拉曼光谱实习。
二、实习目的1. 了解激光拉曼光谱的基本原理和实验操作流程。
2. 掌握激光拉曼光谱仪器的使用方法和维护保养。
3. 通过实际操作，提高对拉曼光谱数据的分析和解读能力。
4. 了解激光拉曼光谱在各个领域的应用。
三、实习内容1. 激光拉曼光谱原理及仪器介绍实习的第一天，我们学习了激光拉曼光谱的基本原理。
拉曼散射是指光在经过物质后发生散射，被散射后的光子与原来的光子的频率差即为拉曼频移。
激光拉曼光谱利用一束单色激光激发样品，通过测量激发光与散射光的频率差异，获得样品的振动光谱信息。
实习期间，我们了解了不同型号的激光拉曼光谱仪，包括操作界面、功能模块、仪器维护等方面的知识。
2. 激光拉曼光谱实验操作在实习的第二周，我们进行了实际操作，学习如何使用激光拉曼光谱仪进行样品分析。
（1）样品制备：根据实验要求，我们制备了不同形态的样品，如固体、液体和气体等。
对于固体样品，我们采用了压片法、切片法等方法进行制备；对于液体样品，我们使用毛细管法；对于气体样品，我们采用气体池法。
（2）样品测量：将制备好的样品放置在样品台上，调整激光功率、光斑大小、测量时间等参数，进行拉曼光谱测量。
（3）数据采集与处理：通过光谱仪软件对采集到的拉曼光谱数据进行处理，包括光谱平滑、背景扣除、峰位校正等。
3. 激光拉曼光谱数据分析在实习的最后阶段，我们学习了如何分析拉曼光谱数据。
通过对已知物质的拉曼光谱特征峰进行比对，我们可以确定样品的化学成分和结构信息。
此外，我们还学习了如何根据拉曼光谱数据计算样品的分子振动频率、力常数等物理参数。
四、实习总结通过两周的激光拉曼光谱实习，我收获颇丰。
以下是我对本次实习的总结：1. 激光拉曼光谱技术具有非破坏性、高灵敏度、高分辨率等优点，在各个领域都有广泛的应用。
激光拉曼实验报告
激光拉曼实验报告激光拉曼实验报告引言：激光拉曼光谱是一种非常强大的光谱分析技术，可以提供有关物质的结构、组成和化学环境的详细信息。
本文将介绍我们进行的一项激光拉曼实验，以及实验过程中的观察和结果。
实验目的：本次实验的目的是利用激光拉曼光谱仪对不同样品进行分析，了解其分子结构和化学组成。
我们选择了几种常见的物质作为实验样品，包括水、酒精和苯。
实验装置：我们使用的激光拉曼光谱仪由激光器、样品台、光谱仪和数据处理系统组成。
激光器产生高能量的激光光束，样品台用于放置样品，光谱仪用于收集和分析样品散射的光信号，数据处理系统用于处理和解读光谱数据。
实验步骤：1. 准备样品：我们使用纯净水、纯度99%的酒精和苯作为实验样品。
将样品放置在透明的玻璃盒中，以确保激光光束能够透过样品进行散射。
2. 调整仪器：根据不同样品的特性，调整激光器的功率和波长，以及光谱仪的参数，以获得最佳的信号强度和分辨率。
3. 开始测量：将样品放置在样品台上，打开激光器，使激光光束照射到样品上。
光谱仪会收集样品散射的光信号，并将其转化为光谱图。
4. 数据处理：将光谱图导入数据处理系统，进行峰识别和峰拟合，以确定样品中的分子振动模式和化学键信息。
5. 结果分析：根据光谱图和数据处理结果，分析样品的分子结构和化学组成。
实验观察：在实验过程中，我们观察到了不同样品的光谱图有明显的差异。
水的光谱图显示出了特征性的水分子振动峰，酒精的光谱图显示出了酒精分子的振动模式，而苯的光谱图则显示出了苯分子的芳香振动峰。
结果分析：通过对光谱图和数据处理结果的分析，我们可以确定样品中的分子结构和化学组成。
例如，在水的光谱图中，我们观察到了OH键的振动峰，确认了水分子的存在。
在酒精的光谱图中，我们观察到了C-O键的振动峰，证实了酒精分子的存在。
在苯的光谱图中，我们观察到了芳香环的振动峰，确认了苯分子的存在。
实验总结：激光拉曼实验是一种非常有用的光谱分析技术，可以提供有关物质的结构和组成的详细信息。
(整理)激光拉曼光谱0
激光拉曼光谱实验讲义引言一 实验目的1、了解拉曼散射的基本原理2、学习使用拉曼光谱仪测量物质的谱线，知道简单的谱线分析方法。
二 实验原理当波束为0ν的单色光入射到介质上时，除了被介质吸收、反射和透射外，总会有一部分被散射。
按散射光相对于入射光波数的改变情况，可将散射光分为三类：第一类，其波数基本不变或变化小于5110cm --，这类散射称为瑞利散射；第二类，其波数变化大约为10.1cm -，称为布利源散射；第三类是波数变化大于11cm -的散射，称为拉曼散射；从散射光的强度看，瑞利散射最强，拉曼散射最弱。
在经典理论中，拉曼散射可以看作入射光的电磁波使原子或分子电极化以后所产生的，因为原子和分子都是可以极化的，因而产生瑞利散射，因为极化率又随着分子内部的运动（转动、振动等）而变化，所以产生拉曼散射。
在量子理论中，把拉曼散射看作光量子与分子相碰撞时产生的非弹性碰撞过程。
当入射的光量子与分子相碰撞时，可以是弹性碰撞的散射也可以是非弹性碰撞的散射。
在弹性碰撞过程中，光量子与分子均没有能量交换，于是它的频率保持恒定，这叫瑞利散射，如图（1a ）；在非弹性碰撞过程中光量子与分子有能量交换，光量子转移一部分能量给散射分子，或者从散射分子中吸收一部分能量，从而使它的频率改变，它取自或给予散射分子的能量只能是分子两定态之间的差值12E E E ∆=-，当光量子把一部分能量交给分子时，光量子则以较小的频率散射出去，称为频率较低的光（斯托克斯线），散射分子接受的能量转变成为分子的振动或转动能量，从而处于激发态1E ，如图（1b ），这时的光量子的频率为0ννν'=-∆；当分子已经处于振动或转动的激发态1E 时，光量子则从散射分子中取得了能量E ∆（振动或转动能量），以较大的频率散射，称为频率较高的光（反斯托克斯线），这时的光量子的频率为0ννν'=+∆。
如果考虑到更多的能级上分子的散射，则可产生更多的斯托克斯线和反斯托克斯线。
激光拉曼光谱实验报告
激光拉曼光谱实验报告激光拉曼光谱实验报告引言：激光拉曼光谱是一种非常重要的光谱分析技术，它可以通过激光与样品相互作用而产生的拉曼散射光，来获取样品的结构信息和分子振动信息。
本实验旨在探究激光拉曼光谱的原理与应用，并通过实验验证其在化学分析中的可行性和准确性。
实验原理：激光拉曼光谱是基于拉曼散射效应的，当激光与样品相互作用时，光子与样品中的分子发生相互作用，部分光子的能量被转移给分子，导致分子的振动和转动状态发生变化。
当光子重新散射出来时，其能量与入射光子相比发生了变化，这种能量差就是拉曼散射光的频率差，也称为拉曼位移。
通过测量拉曼散射光的频率差，可以获得样品的结构信息和分子振动信息。
实验步骤：1. 准备样品：选择一种具有明确结构和振动特征的样品，如苯乙烯。
将样品制备成适当浓度的溶液。
2. 调整仪器：打开激光拉曼光谱仪，调整激光器的功率和波长，确保光束的稳定性和一致性。
3. 校准仪器：使用标准样品进行校准，以确保光谱仪的准确性和可靠性。
4. 测量样品：将样品溶液放置在光谱仪的样品室中，调整光谱仪的参数，如激光功率、积分时间等，开始测量样品的拉曼光谱。
5. 数据分析：将测得的拉曼光谱数据进行处理和分析，通过比对标准谱图和已知结构的样品，确定拉曼峰的对应关系和分子结构。
实验结果与讨论：通过实验测量得到的苯乙烯的拉曼光谱如下图所示。
在光谱中可以观察到多个峰，每个峰对应着分子的不同振动模式。
通过与已知标准谱图的对比，可以确定这些峰的对应关系，从而推断出样品中分子的结构和组成。
在苯乙烯的拉曼光谱中，我们可以观察到几个显著的峰，如1450 cm^-1处的峰对应着苯环的C=C键伸缩振动，800 cm^-1处的峰对应着苯环的C-H键伸缩振动。
这些峰的位置和强度可以提供关于分子结构和键的信息，如键长、键强度等。
激光拉曼光谱在化学分析中有着广泛的应用。
通过测量样品的拉曼光谱，可以快速、无损地获取样品的结构信息和化学成分。
(仪器分析)16.1激光拉曼光谱原理培训资料
激光拉曼光谱的原理和基本原理
1 拉曼散射
2 拉曼散射过程
拉曼散射是指光在物质中传播时发生频 率的变化，进而产生散射光，用于分析 物质的结构和成分。
拉曼散射光的频率与物质的振动状态有 关，通过测量散射光的频移可以获得物 质的拉曼光谱。
激光拉曼光谱在信号强度、背景干扰等 方面存在一定的局限性，对样品的要求 较高。
激光拉曼光谱的实验方法和操作流程
1
样品准备
准备样品并将其放置在激光拉曼光谱仪中以进行分析。
2
光谱采集
通过激光照射样品，采集拉曼散射光，曼光谱进行数据处理和分析，以获取样品的结构和成分信息。
(仪器分析)16.1激光拉曼 光谱原理培训资料
仪器分析简介
激光拉曼光谱概述
1 原理概述
激光拉曼光谱是一种 无损、非接触的光谱 分析技术，通过激光 与样品相互作用来获 取样品分子的信息。
2 应用范围
激光拉曼光谱被广泛 应用于材料科学、生 物医学、环境分析等 领域，可用于物质的 鉴定和组成分析。
3 优势和局限性
激光拉曼光谱仪的构造和工作原理
1 核心组件
2 工作原理
激光源、光路系统、样品仓、光谱仪等 是激光拉曼光谱仪的核心组件。
激光拉曼光谱仪通过激光照射样品产生 拉曼散射光，并将散射光分析为拉曼光 谱进行物质结构和成分的分析。
激光拉曼光谱在实际应用中的优势和 局限性
1 优势
2 局限性
激光拉曼光谱具有高灵敏度、非破坏性、 无需样品处理等优势，适用于分析多种 不同类型的样品。
激光拉曼光谱的应用领域和案例介绍
材料科学
(完整)激光拉曼光谱法讲解
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第三节激光拉曼光谱法在分子的振动中,有些振动由于偶极矩的变化表现了红外活性，能吸收红外光，从而出现了红外吸收谱带（见第二章第二节)，但有些振动却表现了拉曼活性，产生了拉曼光谱谱带．这两种方法都能提供分子振动的信息,起到相互补充的作用，采用这两种方法，可获得振动光谱的全貌．拉曼光谱是一种散射光谱。
在20世纪30年代，拉曼散射光谱曾是研究分子结构的主要手段.后来随着实验内容的深人，由于拉曼效应太弱，所以随着红外光谱的迅速发展，拉曼光谱的地位随之下降。
自1960年激光问世,并将这种新型光源引入拉曼光谱后，拉曼光谱出现了新的局面，已广泛应用于有机、无机、高分子、生物、环保等各个领域，成为重要的分析工具。
而且由于它的一些特点，如水和玻璃散射光谱极弱,因而在水溶液、气体、同位素、单晶等方面的应用具有突出的特长.近几年又发展了傅里叶变换拉曼光谱仪,使它在高分子结构研究中的作用与日俱增。
3．1基本概念3．1．1拉曼散射及拉曼位移拉曼光谱为散射光谱。
当一束频率为V0的人射光照射到气体、液体或透明晶体样品上时,绝大部分可以透过，大约有0．1％的入射光与样品分子之间发生非弹性碰撞,即在碰撞时有能量交换，这种光散射称为拉曼散射；反之,若发生弹性碰撞，即两者之间没有能量交换，这种光散射称为瑞利散射。
在拉曼散射中，若光子把一部分能量给样品分子，得到的散射光能量减少,在垂直方向测量到的散射光中,可以检测频率为（V0—△E/h)的线,称为斯托克斯(stokes）线，如图3—1所示，如果它是红外活性的话,△E/h的测量值与激发该振动的红外频率一致。
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拉曼光谱的研究一实验目的1、了解拉曼散射的基本原理2、学习激光拉曼/荧光光谱仪的使用方法，知道简单的谱线分析方法。
3、测试CCl的拉曼光谱。
4二实验仪器激光拉曼光谱仪（LRS-Ⅲ），计算机，打印机，待测样品等。
三实验原理ν的单色光入射到介质上时，除了被介质吸收、反射和透射外，总当波束为会有一部分被散射。
按散射光相对于入射光波数的改变情况，可将散射光分为三--，这类散射称为瑞利散射；第类：第一类，其波数基本不变或变化小于5110cm二类，其波数变化大约为11cm-0.1cm-，称为布利源散射；第三类是波数变化大于1的散射，称为拉曼散射；从散射光的强度看，瑞利散射最强，拉曼散射最弱。
在经典理论中，拉曼散射可以看作入射光的电磁波使原子或分子电极化以后所产生的，因为原子和分子都是可以极化的，因而产生瑞利散射，因为极化率又随着分子内部的运动（转动、振动等）而变化，所以产生拉曼散射。
图1在量子理论中，把拉曼散射看作光量子与分子相碰撞时产生的非弹性碰撞过程。
当入射的光量子与分子相碰撞时，可以是弹性碰撞的散射也可以是非弹性碰撞的散射。
在弹性碰撞过程中，光量子与分子均没有能量交换，于是它的频率保持恒定，这叫瑞利散射，如图（1a）；在非弹性碰撞过程中光量子与分子有能量交换，光量子转移一部分能量给散射分子，或者从散射分子中吸收一部分能量，从而使它的频率改变，它取自或给予散射分子的能量只能是分子两定态之间的差值12E E E ∆=-，当光量子把一部分能量交给分子时，光量子则以较小的频率散射出去，称为频率较低的光（斯托克斯线），散射分子接受的能量转变成为分子的振动或转动能量，从而处于激发态1E ，如图（1b ），这时的光量子的频率为0ννν'=-∆；当分子已经处于振动或转动的激发态1E 时，光量子则从散射分子中取得了能量E ∆（振动或转动能量），以较大的频率散射，称为频率较高的光（反斯托克斯线），这时的光量子的频率为0ννν'=+∆。
如果考虑到更多的能级上分子的散射，则可产生更多的斯托克斯线和反斯托克斯线。
最简单的拉曼光谱如图2所示，在光谱图中有三种线，中央的是瑞利散射线，频率为0ν，强度最强；低频一侧的是斯托克斯线，与瑞利线的频差为ν∆，强度比瑞利线的强度弱很多，约为瑞利线的强度的几百万分之一至上万分之一；高频的一侧是反斯托克斯线，与瑞利线的频差亦为ν∆，和斯托克斯线对称的分布在瑞利线两侧，强度比斯托克斯线的强度又要弱很多，因此并不容易观察到反斯托克斯线的出现，但反斯托克斯线的强度随着温度的升高而迅速增大。
斯托克斯线和反斯托克斯线通常称为拉曼线，其频率常表示为0νν±∆，ν∆称为拉曼频移，这种频移和激发线的频率无关，以任何频率激发这种物质，拉曼线均能伴随出现。
因此从拉曼频移，我们又可以鉴别拉曼散射池所包含的物质。
拉曼散射强度正比于入射光的强度，并且在产生拉曼散射的同时，必然存在强度大于拉曼散射至少一千倍的瑞利散射。
因此，在设计或组装拉曼光谱仪和进行拉曼光谱实验时，必须同时考虑尽可能增强入射光的光强和最大限度地收集散射光，又要尽量地抑制和消除主要来自瑞利散射的背景杂散光，提高仪器的信噪比。
CCI 4（四氯化碳）分子的对称性质和振动拉曼谱在本实验中，我们选择CCL 4作为实验样品。
根据前面叙述的原理，简略地介绍它的分子结构及对称性质和振动拉曼光谱之间的联系，为实验提供一个谱图分析的基础。
1．CCL4的分子结构及其对称性 CCL4分子由一个碳原子和四个氯原子组成，它的结构如图3所示，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。
物体绕其自身的某一轴旋转一定角度、或进行反演（r→－r）、或旋转加反演之后物体又自身重合的操作称操作。
对称操作与前面讲到的物体的对称变换在物理上是等价的。
CCL4分子所具有的旋转和旋转—反演轴列于图4。
由该图可以看到，CCL4分子的对称操作有24个（包括不动操作E）。
这24个对称操作分别归属于五种对称素。
对称素是物体对称性质的更简洁的表述。
CCL4分子的五种对称素是：E， 3C m2， jC38，piC26，6iC m±4，上述符号的具体含义是Cn 旋转轴，下标表示转角为2π/n；i反演；m旋转轴方位是x ，y ，z轴j旋转轴方位在过原点O的体对角线方向，j=1，2，3，4；p旋转轴方位在过原点O、立方体相对棱边中点联线方向，p=a，b，c，d，e，f ；+或—顺时针或逆时针旋转方向。
上面符号前面的阿拉伯数字代表该对称素包含的对称操作数。
2．CCL4分子的振动方式与振动拉曼谱大家知道，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分子应有9个简正振动方式，这9个简正振动方式还可以分成四类，图4就是这9个简正振动方式及其分类示意图。
这四类振动根据其反演对称性不同还有对称振动和反对称振动之分，其中除第I类是对称振动外，其余三类都是反对称振动。
同一类振动，不管其具体振动方式如何，都有相同的振动能，所以如果某个分子有l类振动，则一般说来，最多只可能有l条基本振动拉曼线。
当然，如果考虑到振动间耦合引起的微扰，有的谱线分裂成两条，如图1-7-1中最弱的双重线就是由于最强和弱强的两条谱线所对应的振动的耦合造成的微扰，使最弱线分裂成双重线。
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。
根据以上讨论的拉曼光谱基本原理，一方面可以在分析分子结构及其对称性的基础上， 图4 图5推测出该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；另一方面，我们又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）。
上述两个方面工作的结合和对比，使得人们可以利用拉曼光谱获得有关分子的结构和对称性的信息。
在拉曼光谱基本原理讨论中，除了分子结构和振动方式以外，并没有涉及分子的其他属性，因而可以推出：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应是相同的。
人们在实际工作中就利用这一推断，把一个结构未知的分子的拉曼光谱和结构已知的分子的拉曼光谱进行比对，以确定该分子的空间图3 CCL 4分子结构图结构及其对称性。
当然，结构相同的不同分子其原子、原子间距和原子间相互作用等情况还是可能有很大差别的，因而不同分子的拉曼光谱在细节上还是不同的。
每一种分子都有其特征的拉曼光谱，因此利用拉曼光谱也可以鉴别和分析样品的化学成分和结构性质。
外界条件的变化对分子结构和运动会产生程度不同的影响，所以拉曼光谱也常被用来研究物质的浓度、温度和压力等效应。
四、LRS-Ⅲ型激光拉曼光谱仪简介：(一)规格与主要技术指标1.1规格参数：单色仪：相对孔径比D/f = 1/5.5光栅1200L/mm闪耀波长 500nm狭缝宽度 0—2mm 连续可调示值精度 0.01mm/格接收单元：光电倍增管日产 R6249倍增管电源0-1500V宽带放大器：带宽>100MHz陷波滤波片：波长532nm（仅3型提供）光谱带宽<20nm单光子计数器：积分时间0－30分钟最大计数为107阈值电压0－2.6V 1-256挡（10mv/挡）激光光源：半导体激光器 532nm输出功率≥40mW稳定度≤2%计算机：联想商用机打印机：利盟彩色喷墨打印机1.2 主要技术指标：波长范围：200-800nm (单色仪)波长准确度：≤0.4nm波长重复性：≤0.2nm杂散光：≤10－3线色散倒数： 2.7nm/mm谱线半宽度：≤0.2nm (波长在586nm处)(二)仪器的结构LRS – II激光拉曼/荧光光谱仪的总体结构如图6所示。
图6 激光拉曼/荧光光谱仪的结构示意图2.2.1 单色仪：图7 单色仪的光学结构示意图单色仪的光学结构如图7所示。
S1为入射狭缝，M1为准直镜，G 为平面衍射光栅，衍射光束经成像物镜M2会聚，平面镜M3反射直接照射到出射狭缝S2上，在S2外侧有一光电倍增管PMT ，当光谱仪的光栅转动时，光谱讯号通过光电倍增管转换成相应的电脉冲，并由光子计数器放大、计数，进入计算机处理，在显示器的荧光屏上得到光谱的分布曲线。
2.2.2 激光器：本仪器采用40mw 半导体激光器，该激光器输出的激光为偏振光。
其操作步骤参照半导体激光器说明书。
2.2.3 外光路系统：S1外光路系统主要由激发光源（半导体激光器）五维可调样品支架S ，偏振组件P1和P2以及聚光透镜C1和C2等组成（见图8）。
图8 外光路系统示意图激光器射出的激光束被反射镜R 反射后，照射到样品上。
为了得到较强的激发光，采用一聚光镜C1使激光聚焦，使在样品容器的中央部位形成激光的束腰。
为了增强效果，在容器的另一侧放一凹面反射镜M2。
凹面镜M2可使样品在该侧的散射光返回，最后由聚光镜C2把散射光会聚到单色仪的入射狭缝上。
调节好外光路，是获得拉曼光谱的关键，首先应使外光路与单色仪的内光路共轴。
一般情况下，它们都已调好并被固定在一个钢性台架上。
可调的主要是激光照射在样品上的束腰应恰好被成像在单色仪的狭缝上。
是否处于最佳成像位置可通过单色仪扫描出的某条拉曼谱线的强弱来判断。
2.2.4 偏振部件：作偏振测量实验时，应在外光路中放置偏振部件。
它包括改变入射光偏振方向的偏振旋转器，还有起偏器和检偏器。
2.2.5 探测系统：拉曼散射是一种极微弱的光，其强度小于入射光强的10－6，比光电倍增管本身的热噪声水平还要低。
用通常的直流检测方法已不能把这种淹没在噪声中的信号提取出来。
单光子计数器方法利用弱光下光电倍增管输出电流信号自然离散的特征，采用脉冲高度甄别和数字计数技术将淹没在背景噪声中的弱光信号提取出来。
与锁定放大器等模拟检测技术相比，它基本消除了光电倍增管高压直流漏电和各倍增极热噪声的影响，提高了信噪比；受光电倍增管漂移，系统增益变化的影响较小；它输出的是脉冲信号，不用经过A/D 变换，可直接送到计算机处理。
在非弱光测量时，通常是测量光电倍增管的阳极电阻上的电压。
测得的信号或电压是连续信号。
当弱光照射到光阴极时，每个入射光子以一定的概率(即量子效率)使光阴极发射一个电子。
这个光电子经倍增系统的倍增最后在阳极回路中形成一个电流脉冲，通过负载电阻形成一个电压脉冲，这个脉冲称为单光子脉冲。
除光电子脉冲外，还有各倍增极的热发射电子在阳极回路中形成的热发射噪声脉冲。
热电子受倍增的次数比光电子少，因而它在阳极上形成的脉冲幅度较低。
M2此外还有光阴极的热发射形成的脉冲。
噪声脉冲和光电子脉冲的幅度的分布如图2-4所示。
脉冲幅度较小的主要是热发射噪声信号，而光阴极发射的电子（包括光电子和热发射电子）形成的脉冲幅度较大，出现“单光电子峰”。