激光拉曼实验报告
激光拉曼光谱实验

激光拉曼光谱实验拉曼散射是印度科学家Raman 在1928年发现的,拉曼光谱因之得名。
光和媒质分子相互作用时引起每个分子作受迫振动从而产生散射光,散射光的频率一般和入射光的频率相同,这种散射叫做瑞利散射,由英国科学家瑞利于1899年进行了研究。
但当拉曼在他的实验室里用一个大透镜将太阳光聚焦到一瓶苯的溶液中,经过滤光的阳光呈蓝色,但是当光束进入溶液之后,除了入射的蓝光之外,拉曼还观察到了很微弱的绿光。
拉曼认为这是光与分子相互作用而产生的一种新频率的光谱带。
因这一重大发现,拉曼于1930年获诺贝尔奖。
激光拉曼光谱是激光光谱学中的一个重要分支,应用十分广泛。
如在化学方面应用于有机和无机分析化学、生物化学、石油化工、高分子化学、催化和环境科学、分子鉴定、分子结构等研究;在物理学方面应用于发展新型激光器、产生超短脉冲、分子瞬态寿命研究等,此外在相干时间、固体能谱方面也有广泛的应用。
实验目的:1、掌握拉曼光谱仪的原理和使用方法;2、测四氯化碳的拉曼光谱,计算拉曼频移。
实验重点:拉曼现象的产生原理及拉曼频移的计算实验难点:光路的调节实验原理:[仪器结构及原理]1、仪器的结构LRS-II 激光拉曼/荧光光谱仪的总体结构如图12-4-1所示。
2、单色仪单色仪的光学结构如图12-4-2所示。
S 1为入射狭缝,M 1为准直镜,G 为平面衍射光栅,衍射光束经成像物镜M 2汇聚,经平面镜M 3反射直接照射到出射狭缝S 2上,在S 2外侧有一光电倍增管PMT ,当光谱仪的光栅转动时,光谱信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。
3、激光器本实验采用50mW 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。
4、外光路系统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P 1和P 2以及聚光透镜C 1和C 2等组成(见图12-4-3)。
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。
拉曼光谱实验报告

拉曼光谱实验报告1.1样品的准备检测拉曼光谱时一般不需要制备样品,特别是带有显微镜的激光拉曼光谱仪。
在检测时,样品是固体,只需要将样品直接放在测样品台上进行测试。
如果是液体样品并且是易挥发的,可先将其倒入一个无色透明的玻璃瓶,盖好瓶盖,然后放在测样品台上进行检测。
如果液体样品是不易挥发的,可将其倒入一个小的培养皿中,再放在测样品台上进行检测。
1.2分子骨架、基团的定性分析技术拉曼光谱研究对称分子的非极性基团或分子骨架振动产生谱带的情况。
主要用来鉴别化学物质的种类、特殊的结构特征或特征基团,它与红外吸收光谱互为补充。
拉曼位移的大小、强度及拉曼峰形状是鉴定化学键、官能团的重要依据。
利用偏振特性,拉曼光谱还可以作为分子异构体判断的依据。
对于像S-S、C=C、N=N、C=S、C-C、CºC等这类基团,如果分子中这类基团的环境接近对称,他的振动在红外吸收光谱中极为微弱,但可用拉曼光谱检测。
另外,拉曼光谱是检测环状化合物的有力工具。
利用拉曼光谱的标准谱图或利用拉曼光谱标准谱库的检索功能,对未知物拉曼光谱图进行比对,也是拉曼光谱定性分析的一个重要手段。
1.3表面分子结构分析技术当一些分子被吸附在某些粗糙金属表面时,它们的拉曼光谱强度会增加104~106倍,即表面增强拉曼散射效应(SERS)。
利用此技术,能检测吸附在金属表面的单分子层和亚单分子层的分子,给出表面分子的结构信息。
高灵敏度拉曼光谱检测技术,也可用来研究分子的吸附动力学,利用SERS强度随时间变化的关系,得到吸附速率常数等数据。
当具有共振拉曼效应的分子吸附在粗糙化的金属表面时,其拉曼信号也能被增强到100~1000倍,即表面增强共振拉曼散射(SERRS)。
SERRS常被用于受荧光干扰的化合物的拉曼检测,当该化合物分子吸附到粗糙化的金属表面时,其荧光会被猝灭,很容易得到高质量的SERRS光谱图。
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

实验名称: 激光拉曼光谱的测定一. 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)显微镜样品狭缝光栅扩束器2. 粉碎机、载玻片、盖玻片、胶头滴管3. 测试样品常规物质:CCl4复杂样品:大米自备样品: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。
2. 自检.静态取谱(Static),中心520 Raman Shift cm-1, Advanced -> Pinhole 设为 in。
使用硅片,用50 倍物镜,1 秒曝光时间,100%激光功率取谱。
使用曲线拟合(Curve fit)命令检查峰位,检验仪器状态。
3.样品拉曼光谱的测定将样品放置在载玻片上,盖上盖玻片,置于显微镜的载物台上,调节显微镜载物台的高度使得显微镜能够清晰地观察到样品表面(上2,下1)。
拉曼光谱实验报告

拉曼光谱实验报告篇一:拉曼光谱实验报告拉曼光谱实验[实验目的]1、了解Raman光谱的原理和特点;2、掌握Raman光谱的定性和定量分析方法;3、了解Raman 光谱的谱带指认。
4、了解显微成像Raman光谱。
[仪器和装置] 1、显微Raman光谱系统一套,拉曼光谱仪的型号为SPL-RAMAN-785 USBXX+的拉曼光谱仪,自带785nm激光;2、带二维步进电机平移台一台(有控制器一台);3、PT纳米线样品;4、光谱仪软件SpectraSuite;5、步进电机驱动软件;6、摄像头(已与显微镜集成在一起)。
[实验内容]1、使用显微Raman系统及海洋光谱软件对单根或多根纳米线进行显微Raman光谱测量,对测量的图和标准图进行比较,并通过文献阅读对PT纳米线Raman(测量和标准)的谱峰进行指认。
2、使用显微拉曼扫描系统进行二维样品表面拉曼信号收集,并生成样品表面特定波长处的拉曼信号强度三维图,模拟样品表面拉曼表征。
选择多个拉曼波长对样品形状进行观察。
[实验结果及分析]观察PbTiO3的拉曼散射谱并比对具体的拉曼散射光谱数据进行分析,可以找到以上10个拉曼散射峰,分别位于784.54nm,794.94 nm,798.60 nm,802.90 nm,806.84 nm,811.91 nm,817.10 nm,825.29 nm,832.44 nm,879.69nm附近,对应的Raman Shift分别是-7.46 cm-1159.28 cm-1216.94 cm-1284.00 cm-1 344.82 cm-1422.21 cm-1 500.44 cm-1 621.90 cm-1 725.97 cm-11371.21 cm-1。
(通过Raman Shift=1/λ入射-1/λ散射计算得到)PT纳米线Raman测量的谱峰指认:分析可知,-7.46 cm-1159.28 cm-1216.94 cm-1284.00cm-1 344.82 cm-1422.21 cm-1 500.44 cm-1 621.90 cm-1 725.97 cm-1附近的9个振动模,分别对应于PbTiO3的A1(1TO),E(1LO),E(2TO),B1+E,A1(2TO),E(2LO)+A1(2LO),E(3TO)A1(3TO),A1(3LO)声子模。
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。
拉曼光谱实验报告

拉曼光谱实验报告引言光谱是研究物质结构和性质的重要手段之一,而拉曼光谱则是近年来备受关注的一种非常有用的光谱技术。
拉曼光谱通过测量物质在激发光照射下所散射光的频率差,揭示了物质分子的振动和转动信息。
本实验旨在通过测量不同物质的拉曼光谱,探讨拉曼光谱在化学分析中的应用。
实验方法本实验使用的拉曼光谱仪配备了一台激光器和一个光电倍增管。
首先,将待测样品放置在样品台上,并将激光对准样品表面。
开启光谱仪后,记录激光的波长和功率,并调整样品的位置和角度,以获得清晰的拉曼光谱信号。
实验过程中,要确保样品不受污染和损坏,并且保持仪器的灵敏度和稳定性。
实验结果与讨论1. 水的拉曼光谱我们首先对水这一常见物质进行了实验。
结果显示,水的拉曼光谱包含了丰富的信息,其中包括了水分子的伸缩振动和转动振动等。
根据实验结果,我们能够准确测量水的拉曼频移以及相应的光谱峰位,并据此进一步推测水的分子结构和键长等物理参数。
此外,由于水是一种极具活性的化学物质,我们还可以通过比较不同水样品的拉曼光谱差异,来确定水中的杂质和污染物含量。
2. 有机物的拉曼光谱在本实验中,我们还研究了一些有机物的拉曼光谱,并对比了不同有机物的光谱特征。
结果表明,不同有机物的拉曼光谱存在差异,这可以用于鉴别和定量分析不同的有机化合物。
通过观察拉曼光谱中的峰位、强度和形状等特征,我们能够确定物质的化学组成和结构。
由于有机物在拉曼光谱中具有独特的指纹区域,因此拉曼光谱被广泛应用于药物分析、环境监测和食品安全等领域。
3. 表面增强拉曼光谱除了传统的拉曼光谱,我们还研究了表面增强拉曼光谱(Surface-enhanced Raman Spectroscopy, SERS)。
该技术基于纳米金属表面所产生的增强效应,能够大幅提高样品的拉曼散射信号,从而增强检测灵敏度。
我们在实验中采用了金纳米颗粒作为增强剂,并测量了不同浓度的染料溶液的拉曼光谱。
结果显示,SERS技术不仅可以有效检测低浓度的物质,还能够应用于微量分析和生物传感等领域。
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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。
通过对不同样品的实验分析,我们成功地确定了样品中的分子
结构和化学组成。
这项实验为我们进一步研究和应用激光拉曼光谱提供了基础。
结语:
激光拉曼实验是一项重要的实验技术,对于研究物质的结构和组成具有重要意义。
通过本次实验,我们深入了解了激光拉曼光谱的原理和应用,并成功地应
用于不同样品的分析。
这项实验为我们今后的科学研究和实践提供了重要的基
础和启示。