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激光拉曼光谱-1详解

激光拉曼光谱-1详解

2021/4/1
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Raman and Infrared Spectra of H-C≡C-H
Asymmetric C-H Stretch
Symmetric C-H Stretch C≡C Stretch
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2941,2927cm-1 ASCH2 2854cm-1 SCH2 1444,1267 cm-1 CH2
Stocks lines
anti-Stockes lines
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3.拉曼光谱的经典解释 拉曼光谱与分子极化率的关系
分子在静电场E中,极化感应偶极距p
p= αE α为极化率
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
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Infrared and Raman Spectrum of CCl4
Infrared spectrum
776 cm-1
314 cm-1
Raman spectrum
463 cm-1 219 cm-1
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红外光谱:基团; 拉曼光谱:分子骨架测定;
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2.无机化学中的应用
延德尔散射 弹性散射
瑞利散射
I与λ无关 I正比于1/λ4
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2.基本理论
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λ
λ
拉 曼
增减散 大小射

λ

透过光λ不变


瑞 利


λ
不 变
9
最低激发 E1 电子能级 E0
激发虚态

激光拉曼光谱分析法

激光拉曼光谱分析法

激光拉曼光谱分析法首先,让我们来了解激光拉曼光谱分析的原理。

拉曼光谱是指物质分子与光子相互作用后发生的能量改变所产生的光的散射现象。

当激光照射到样品表面时,部分被散射,其中一部分发生拉曼散射,即光子在与物质分子相互作用后发生频率改变的过程。

拉曼散射光中含有与样品中分子振动、转动和其他模式有关的信息,通过分析拉曼散射光的频率和强度,可以确定样品的化学成分、结构和状态。

为了实现激光拉曼光谱的测量,需要一套专门的仪器设备。

最基本的设备包括激光器、样品架、光谱仪等。

激光器用于产生高能量、单色的激光束,通常使用激光二极管或激光器作为光源。

样品架用于将待测样品放置在激光束中,确保样品与激光充分接触。

光谱仪用于收集并分析拉曼散射光的频率和强度,通常使用光栅或干涉仪作为光谱分析装置。

激光拉曼光谱的测量过程主要包括样品的准备、实验参数的设置、光谱测量和数据分析等步骤。

首先,需要将待测样品制备成适当的形式,如固体样品可以通过压片或微晶片技术制备,液体样品可以直接放置在样品架上。

然后,根据样品的性质和分析要求,设置合适的激光器功率、波长和探测器增益等参数。

接下来,将样品架放置在激光束中,通过调整样品位置和激光聚焦来最大化拉曼散射光的强度。

然后,使用光谱仪收集拉曼散射光的光谱数据,并通过傅里叶变换等数学方法将时间域数据转换为频域数据。

最后,根据光谱图像和峰位、峰形等特征,可以确定样品的化学成分、结构和状态。

激光拉曼光谱分析法在不同领域具有广泛的应用。

在材料科学领域,可以利用激光拉曼光谱分析法研究材料的结构和相变过程,例如确定纳米材料的尺寸和形态、表征薄膜的物理性质等。

在生物医学领域,可以使用激光拉曼光谱分析法研究生物分子的结构和功能,如检测肿瘤标记物、鉴定细菌和病毒等。

在环境监测领域,可以利用激光拉曼光谱分析法迅速检测土壤、水体、空气中的污染物,例如检测水中重金属离子、鉴别有机污染物等。

综上所述,激光拉曼光谱分析法是一种高分辨率、非破坏性的分析技术,广泛应用于材料科学、生物医学、环境监测等领域。

激光拉曼光谱分析

激光拉曼光谱分析
•2
2 拉曼效应(1) 1)瑞利散射
一个频率为 的单色光(一般为可见光),当
不被物体吸收时,大部分将保持原来的方向穿过 物体,但大约有1/105——1/103的光被散射到各 个方向。并且在与入射光垂直的方向,可以看到 这种散射光。1871年科学家Rayleigh发现了这种 现象,因此称之为瑞利散射。该种散射为弹性碰 撞,光的频率不变。
•11
2 拉曼效应(10)
拉曼散射的多个不同的波数
•12
2 拉曼效应(11)
拉曼散射的多个不同的波数
•13
3 拉曼光谱仪(1)
1)激光光源:氩离子激光器,激光波长 514.5nm(绿光), 氦氖激光器,激光波长 488.0nm(紫光)。
激光的特点:偏振光,强度大,可聚集成很 细的一束。 照射在样品上的一个点(1微米区域),因 此把激光拉曼光谱又称之外激光拉曼微探 针:Laser Raman Microscopy (LRM)
•5
2 拉曼效应(4)
若入射光的波数为0,则拉曼散射的0i 。 又称之为拉曼位移。
E1为分子的基态; E2为除基态以外的某
一能级(如某一振 动态) E3和E3’为该分子的受 激虚态之能级。
•6
2 拉曼效应(5)
1)处于基态E1的分子受入射 光子h0的激发,跃迁到受 激虚态E3,而后又回到基 态E1。或者E2的分子激发 到E3’,很快又回到E2,这 两种情况下,能量都没有 改变,这种弹性碰撞称之 为瑞利散射,散射光的波 数等于入射光的波数。
散射波的波数等于0+’
•9
2 拉曼效应(8)
斯托克斯散射和反斯 托克斯散散统称为拉 曼散射。实际上,反 斯托克斯散射的强度 比较大,因此在拉曼 光谱测定上习惯采用 反斯托克斯散射。

激光拉曼光谱

激光拉曼光谱

激光拉曼光谱激光拉曼光谱技术是一种基于激光和拉曼散射原理的光谱分析技术,它通过测量拉曼光谱,研究物质的化学结构、成分信息、物性参数等,以及拉曼光谱和分子结构的关系,为物理、化学和材料科学领域提供了广泛的研究和应用机会。

激光拉曼光谱的研究方法包括电子及共振光谱技术,它可以用来探测物质的结构和性质,也可以识别和分析物质的成分。

激光拉曼光谱的技术依赖的理论基础可以分为普通的拉曼原理、共振拉曼原理和复合拉曼原理。

拉曼原理是由拉曼散射测量分析物质中元素振动或颗粒所产生的拉曼散射现象,这种现象所产生的拉曼光谱容易识别物质的成分和结构。

共振拉曼散射是由物质的外电子云或共价键的频率相关的电磁场的组合而观测到的,它可以获得元素在物质中的分子结构,从而获得物质的化学结构信息。

复合拉曼散射是指拉曼散射和共振拉曼散射结合在一起使用,可以获得更多的信息。

激光拉曼光谱技术是一种灵敏、高分辨率的分析技术,可以应用于多种物质,如生物、材料、环境等,它可以用来检测机理、探索结构、计算反应率,在广泛应用于物理化学研究和机械工程制造领域。

激光拉曼光谱技术的优点可归纳为:(1)精确可靠,它可以测量到物质结构的非常小的变化,而不会受到其他因素的影响;(2)灵敏度高,可以探测到痕量物质;(3)可以获得高分辨率的全光谱信息;(4)可以检测物质的多种特性;(5)对物质的测量不受环境的影响;(6)快速测量,可以快速分析多种物质。

激光拉曼光谱技术的应用十分广泛,它可以应用于工业领域的控制及检测,如分析精细化学品;也可以应用于表面分析,如金属和多层膜结构的探索;可以应用于生命科学领域,如生物分子和生物大分子的结构和物性参数的检测;还可以应用于环境领域,如分析气体、水体中的痕量化学物;还可以应用于材料工程领域,如分析材料的结构和组成,以及晶体内部的分析等。

总之,激光拉曼光谱技术在物理、化学、材料工程、环境等多个领域中都有着广泛的应用,它拥有良好的准确性、灵敏性以及全光谱信息分析能力,而且操作简单便捷,是一种重要的分析技术。

激光拉曼光谱仪实验报告

激光拉曼光谱仪实验报告

近代物理实验报告激光拉曼实验学院班级姓名学号时间2014年5月24日激光拉曼实验实验报告【目的要求】1.学习和了解拉曼散射的根本原理;2.学习使用激光拉曼光谱仪测量CCL4的谱线;【仪器用具】LRS-3型激光拉曼光谱仪、CCL4、计算机、打印机【原理】1.拉曼散射当平行光投射于气体、液体或透明晶体的样品上,大局部按原来的方向透射而过,小局部按照不同的角度散射开来,这种现象称为光的散射。

散射是光子与物质分子相互碰撞的结果。

由于碰撞方式不同,光子和分子之间会有多种散射形式。

⑴ 弹性碰撞弹性碰撞是光子和分子之间没有能量交换,只是改变了光子的运动方向,使得散射光的频率与入射光的频率根本一样,频率变化小于3×105HZ ,在光谱上称为瑞利散射。

瑞利散射在光谱上给出了一条与入射光的频率一样的很强的散射谱线,就是瑞利线。

⑵ 非弹性碰撞光子和分子之间在碰撞时发生了能量交换,这不仅使光子改变了其运动方向,也改变了其能量,使散射光频率与入射光频率不同,这种散射在光谱上称为拉曼散射,强度很弱,大约只有入射线的10-6。

由于散射线的强度很低,所以为了排除入射光的干扰,拉曼散射一般在入射线的垂直方向检测。

散射谱线的排列方式是围绕瑞利线而对称的。

在拉曼散射中散射光频率小于入射光频率的散射线被称为斯托克斯线;而散射光频率大于入射光频率的散射线被称为反斯托克斯线。

斯托克斯线和反斯托克斯线是如何形成的呢?在非弹性碰撞过程中,光子与分子有能量交换, 光子转移一局部能量给分子, 或者从分子中吸收一局部能量,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21E E E -=∆。

在光子与分子发生非弹性碰撞过程中,光子把一局部能量交给分子时,光子则以较小的频率散射出去,称为频率较低的光(即斯托克斯线),散射分子承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 E 1,这时的光子的频率为ννν∆-=0'〔入射光的频率为0ν〕;当分子已经处于振动或转动的激发态 E 1 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(即反斯托克斯线) ,这时的光量子的频率为ννν∆+=0'。

物理实验技术中的激光散射与拉曼光谱分析

物理实验技术中的激光散射与拉曼光谱分析

物理实验技术中的激光散射与拉曼光谱分析激光散射与拉曼光谱分析是物理学中重要的实验技术之一。

激光散射是指激光与物质相互作用后,光的散射现象。

而拉曼光谱分析则是通过测量样品散射光的频率偏移,获得与分子结构相对应的分子振动信息。

这两种实验技术在材料科学、化学、生物医学等领域具有广泛的应用。

激光散射实验技术可以分为弹性散射和非弹性散射两种。

弹性散射是指激光与物质相互作用后,散射光的频率与入射光的频率保持不变。

这种散射现象常常用于粒子大小的测量,如散射光的强度与颗粒的粒径成正比。

非弹性散射则是指散射光的频率发生了偏移,由此可获得样品的分子结构和振动信息。

非弹性散射中的拉曼散射是最常用和最重要的一种。

拉曼光谱分析是一种非侵入性的分析技术,可以在不破坏样品的情况下获取样品的信息。

当激光照射到样品上时,其中的光子会与样品分子相互作用,部分光子将发生拉曼散射。

拉曼散射光由于与样品分子振动相互作用,其频率将发生偏移,这种偏移可以通过拉曼光谱仪测量得到。

通过分析拉曼散射光谱,可以了解样品的分子振动模式,从而获得样品的结构、组分以及化学状态等信息。

在实际应用中,激光散射与拉曼光谱分析被广泛应用于多个领域。

在物质科学领域,这种技术可以用于研究材料的结构与性质之间的关系,例如通过研究晶体中声子谱线的偏移,可以了解晶体的结构、相变以及材料中的缺陷。

在化学分析中,拉曼光谱分析可以用于快速和准确地鉴定化学化合物的结构,同时还可用于定量分析。

生物医学领域中,激光散射和拉曼光谱分析可以用于研究生物分子的结构与功能,例如蛋白质、核酸等生物大分子的结构和构象。

为了提高激光散射与拉曼光谱分析的实验效果,一些关键技术也被引入到实验中。

例如,用于激发样品的激光源要具备高功率和高能量的特点,以提高拉曼散射光的强度。

此外,采用高分辨率的光谱仪可以准确地测量拉曼散射光谱,以获取更加精确的分析结果。

同时,在实际应用中,还需要优化样品的制备方法和测量条件,以提高实验的灵敏度和准确性。

2024年激光拉曼光谱仪市场分析报告

2024年激光拉曼光谱仪市场分析报告

2024年激光拉曼光谱仪市场分析报告1. 导言激光拉曼光谱仪是一种能够快速分析物质成分的仪器,在化学、生物、医疗等领域得到广泛应用。

本报告将对激光拉曼光谱仪市场进行深入分析,探讨市场规模、市场趋势、竞争格局及前景。

2. 市场规模与发展趋势据市场研究数据显示,激光拉曼光谱仪市场近年来持续增长,并预计在未来几年内将保持良好的发展势头。

这一增长主要得益于以下几个方面的因素:•技术进步:激光拉曼光谱仪的核心技术不断创新,使得仪器的性能不断提高,应用领域不断扩大。

•实验室需求:科研机构和实验室对于成分分析需要不断增长,驱动了激光拉曼光谱仪市场的扩大。

•工业应用:激光拉曼光谱仪在制药、化工等行业中的应用也在持续增加,为市场发展提供了新的动力。

基于以上因素,预计未来几年激光拉曼光谱仪市场的年复合增长率将达到X%。

3. 市场竞争格局当前,激光拉曼光谱仪市场竞争激烈,主要厂商包括A公司、B公司和C公司等。

这些厂商拥有先进的技术和丰富的市场经验,在市场份额上表现出较高的竞争力。

虽然大型企业占据了市场的较大份额,但小型创新企业也快速崛起,推动了市场的进一步发展。

这些创新企业依靠技术创新和差异化战略,提供了更具性价比的产品,并在特定领域取得了一定的市场地位。

4. 市场前景与机遇激光拉曼光谱仪市场前景广阔,存在着以下几点机遇和机会:•新兴应用领域:激光拉曼光谱仪在食品安全检测、环境监测等领域中的应用前景巨大,市场潜力未来可期。

•区域市场扩大:亚洲地区的经济发展和科研实力提升,为激光拉曼光谱仪市场的扩大提供了良好的机遇。

•产品升级与创新:厂商可以通过产品升级和创新,提高产品的性能,满足市场多样化需求。

总体而言,激光拉曼光谱仪市场将继续保持较高的增长,但也需要厂商持续创新和提升产品性能,以应对市场竞争与变化。

5. 结论激光拉曼光谱仪市场具有较高的发展潜力。

随着技术的不断创新和市场需求的不断增长,激光拉曼光谱仪市场有望维持较高的增长速度。

高分子材料表征第五章激光拉曼光谱法

高分子材料表征第五章激光拉曼光谱法

高分子材料的定量分析
❖ 2906cm-1是聚氯乙烯的特征峰。由于聚偏氯 乙烯和聚氯乙烯都有CH:不对称伸缩振动的 2926cm-1峰,故可以该峰作为内标。氯乙烯 含量按下式计算:
共聚物中VC%:
A K 2906
A 2926
高分子材料的结构分析
❖ 1、构型 ❖ 拉曼光谱研究聚二烯烃的几何异构十分有效,因为
❖ 拉曼光谱用于鉴别高分子的一个典型例子是尼 龙。不同种类尼龙的红外光谱极为相似。但不 同的亚甲基序列组成的骨架在拉曼光谱中有很 强的谱带.彼此很易区分。图7-42示出尼龙6 、尼龙610和尼龙11的拉曼光谱,可见差别很 大。主要的尼龙品种都可以鉴别,唯独尼龙6 和尼龙66的拉曼光谱差别不大,但它们的红外 光谱显著不同,可以区分开来。
(二)拉曼光谱与红外光谱的比 较
❖ 因为这两种光谱分析机理不同,它们提供的信 息也有差异。一些对称性较高的基团,极 性 很小,红外吸收很弱,但在拉曼光谱中却有较 强的谱带,如C—C,C=C,S—S就很适合拉 曼光谱研究。红外光谱法更适合于测定高分子 的侧基和端基,而拉曼光谱法更多用于研究高 分子的骨架结构。
构型分析
构象
❖ 由于C—C骨架振动是强谱带,这些谱带高度 偶合,构象的任何变化会通过改变偶合而改变 谱带,所以可用于研究高分子的链构象。
构象
❖ 例如,聚四氟乙烯,其构象与温度有关,19℃以下 为136螺旋,19℃以上是157螺旋。对于结晶聚四氟 乙烯可计算出有24个振动模式,其中21个模式有拉 曼活性。所以其拉曼光谱有许多锐峰,其中4个特强 。将样品冷至19℃以下,并未发现主要谱带有位移 ,说明136螺旋和157螺旋两种构象的拉曼光谱差别 很小。但根据计算,平面锯齿形构象与之应当有较大 的频率差别,所以实验结果排除了平面锯齿形构象的 可能性。
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第 11 章激光拉曼光谱分析第十一章激光拉曼光谱分析(L aser Raman Spectroscopy, LRS)教学要求1.理解拉曼散射的基本原理2.理解拉曼光谱和红外光谱与分子结构关系的主要差别3.了解拉曼光谱仪器结构4.了解激光拉曼光谱的应用重点:拉曼光谱原理;拉曼光谱与红外光谱的关系难点:拉曼光谱与红外光谱的关系课时安排: 1.5 学时§11-1 拉曼光谱原理一、拉曼光谱当用波长比试样粒径小得多的单色光照射气体、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。

在垂直方向观察时,除了与原入射光有相同频率的瑞利散射外,还有一系列对称分布着若干条很弱的与入射光频率发生位移的拉曼谱线,这种现象称为拉曼效应。

由于拉曼谱线的数目,位移的大小,谱线的长度直接与试样分子振动或转动能级有关。

因此,与红外吸收光谱类似,对拉曼光谱的研究,也可以得到有关分子振动或转动的信息。

目前拉曼光谱分析技术已广泛应用于物质的鉴定,分子结构的研究谱线特征。

拉曼光谱和红外光谱一样同属于分子振动光谱 ,可以反映分子的特征结构。

但是拉曼散射效应是个非常弱的过程 ,一般其光强仅约为入射光强的 10-10。

1、瑞利散射虚拟态当光子与物质的分子发生弹性碰撞时,hυ0hυ0没有能量交换,光子仅改变运动方向,这种散射称瑞利散射。

入射光与散射光的频率相同,如图中 2、3 两种情况。

2、斯托克斯 (Stokes)散射hυ0h(υ0-υ1) hυ0hυ0hυ0h(υ0+υ1) υ=1υ=0图 11-1 瑞利散射、斯托克斯和反斯托克斯散射示意图当光子与物质的分子发生非弹性碰撞时,可以得到或失去能量,当受激分子从基态跃迁到某一虚拟态,返回到某一激发态,入射光频率大于散射光频率,如图中第 1 种情况,最后这种散射称斯托克斯 (Stokes)线。

3、反斯托克斯 (Anti-Stokes)散射当原处于激发态的分子跃迁到某一虚拟态,返回到基态,入射光频率小于散射光频率,如图中第 4 种情况。

这种散射称反斯托克斯 (Stokes)线。

由于常温下处于基态的分子占绝大多数,斯托克斯线比反斯托克斯线强得多。

4、拉曼位移入射光频率与拉曼散射光频率之差称拉曼位移。

它与物质的振动和转动能级有关,不同的物质有不同的拉曼位移。

对于同一种物质,若用不同频率的入射光照射,所产生的拉曼散射光的频率也不相同,但拉曼位移却是一个确定值。

因此,拉曼位移与入射光频率无关,仅与分子振动能级有关。

—拉曼光谱物质分子结构分析和定性鉴定的依据。

5、拉曼光谱:横坐标:拉曼位移;纵坐标:强度二、去偏振度激光是偏振光。

起偏振器测得的垂直于入射光方向散射光强和平行于入射光方向散射光强的比值称去偏振度,用ρ表示。

ρ取值: 0~3/4;ρ→0,对称性高,ρ→ 3/4,不对称结构三、共振拉曼效应当选取的入射激光波长非常接近或处于待测分子生色团吸收频率时,产生电子耦合,拉曼跃迁的几率大大增加,使得分子的某些振动模式的拉曼散射截面增强高达 106倍,这种现象称为共振拉曼效应(Resonance Raman ,RR)。

利用共振拉曼光谱的某些拉曼谱带的选择性增强,可以得到生色团振动光谱信息。

但是只有少数分子具有与处于可见光区的激发光相匹配的电子吸收能级。

(只有与生色团有关的振动形式才具有共振拉曼光谱)§11-2 拉曼光谱与红外光谱的关系一、原理差异红外光谱—源于偶极矩变化拉曼光谱—源于极化率变化拉曼光谱用于研究非极性基团和对称性振动的方法。

( 1)互斥规则1 SC S拉曼活性2 S C S红外活性3S C S 红外活性4对称中心分子 CO2, CS2等,选律不相容。

凡具有中心对称的分子,其分子振动为拉曼活性,则红外光谱是非活性的。

反之也然( 2)互允规则无对称中心分子(例如 SO2等),既是红外活性振动,又是拉曼活性振动。

( 3)互禁规则不发生极化率和偶极矩的改变,拉曼、红外均为非活性对称分子:对称振动→拉曼活性。

不对称振动→红外活性例如同核双原子分子N2,Cl2,H2等无红外活性却有拉曼活性。

是由于这些分子平衡态或伸缩振动引起核间距变化但无偶极矩改变,对振动频率 (红外光 )不产生吸收。

但两原子间键的极化度在伸缩振动时会产生周期性变化:核间距最远时极化度最大,最近时极化度最小。

由此产生拉曼位移。

二、特征光谱的差异红外光谱:对极性基团和非对称性振动敏感,适合于分子端基的测定拉曼光谱:适合于分子骨架的测定。

两者关系:都是活性的,基团频率等效、通用。

但红外光谱参考资料和标准图谱全,占明显优势。

拉曼光谱长处:去偏度→对称性;共振拉曼→具有生色团大分子;水溶液测定→生化、无机拉曼光谱不足:试样的颜色,荧光干扰,激光对样品的损伤等三、方法差异拉曼光谱红外光谱40~4000cm-1 400~4000cm-1水可以作溶剂水不能作溶剂样品可以在玻璃容器或毛细管不能在玻璃容器中测量中测量固体样品可以直接测量需研碎用 KBr 压片§11-3 激光拉曼光谱仪早期的拉曼光谱使用汞弧灯作为激发光源,由于拉曼光谱信号很弱,试样量大,曝光时间长杂质引起的荧光会淹没拉曼光谱。

1960 年,激光出现后为拉曼光谱提供了理想的光源。

激光的优势:亮度极强,单色性极好,极好的准直性,几乎完全是线偏振光,简化了去偏振度的测量。

一、色散型激光拉曼光谱仪色散型激光拉曼光谱仪主要由以下几个部分组成:激光光源→样品室→色散系统(双单色仪)→检测器→数据处理系统。

1、激光光源:由于拉曼散射很弱,因此要求光源强度大,一般用激光光源。

色散型拉曼有可见及红外激光光源,如具有308nm,351nm发射线的紫外激光器;Ar+ 激光器一般在488.0nm, 514.5nm等可见区发光;而Nd:YaG激光器则在1064nm近红外区使用。

2、试样室有液体池、气体池和毛细管。

对固体样品、薄膜可以置于特制的样品架上。

3、单色器:色散型拉曼光谱仪有多个单色器。

主要是有效的消除杂散光。

由于测定的拉曼位移较小,因此仪器需要较高的单色性。

在傅立叶变换拉曼光谱仪中,以迈克尔逊干涉仪代替色散元件,光源利用率高,可采用红外激光,用以避免分析物或杂质的荧光干扰。

4、检测器:多采用光电倍增管,光子计数器;二、傅立叶变换 -近红外拉曼光谱仪傅立叶变换拉曼光谱仪主要有以下几个部分组成:激光光源→样品室→相干滤波器→干涉仪→检测器→计算机处理数据 ( 进行傅立叶变换 ) 。

1、光源:Nd-YAG钇铝石榴石激光器( 1.064 m);检测器:高灵敏度的铟镓砷探头;特点:(1)避免了荧光干扰;(2)精度高;(3)消除了瑞利谱线;( 4)测量速度快。

2、迈克尔逊干涉仪三、激光显微拉曼光谱仪§11-4 激光拉曼光谱的应用拉曼光谱的应用范围十分广泛。

对于研究有机物的结构,拉曼光谱的应用远不如红外,但拉曼光谱适合于水溶液中有机物的测定,它适合于测定有机分子的骨架。

一、由拉曼光谱提供有机化合物结构信息:1、分子中含有 -S-S-,-C=C-,-C=S-,-C-N-,-N=N- ,C C 产生强拉曼谱带,特征明显,适合于拉曼光谱研究,随单键双键三键谱带强度增加。

2、红外光谱中,由 C N,C=S,S-H 伸缩振动产生的谱带一般较弱或强度可变,而在拉曼光谱中则是强谱带。

3、环状化合物的对称呼吸振动常常是最强的拉曼谱带。

4、在拉曼光谱中, X=Y=Z ,C=N=C ,O=C=O- 这类键的对称伸缩振动是强谱带,反这类键的对称伸缩振动是弱谱带。

红外光谱与此相反。

5、C-C 伸缩振动在拉曼光谱中是强谱带。

6、醇和烷烃的拉曼光谱是相似的二、拉曼光谱技术的优越性提供快速、简单、可重复、且更重要的是无损伤的定性定量分析,它无需样品准备,样品可直接通过光纤探头或者通过玻璃、石英、和光纤测量。

此外1、由于水的拉曼散射很微弱,拉曼光谱是研究水溶液中的生物样品和化学化合物的理想工具。

2、拉曼一次可以同时覆盖40-4000 波数的区间,可对有机物及无机物进行分析。

而中红外光谱覆盖400-4000 波数,若覆盖相同的区间则必须改变光栅、光束分离器、滤波器和检测器。

3、拉曼光谱谱峰清晰尖锐,更适合定量研究、数据库搜索、以及运用差异分析进行定性研究。

在化学结构分析中,独立的拉曼区间的强度可以和功能集团的数量相关。

4、因为激光束的直径在它的聚焦部位通常只有0.2-2 毫米,常规拉曼光谱只需要少量的样品就可以得到。

这是拉曼光谱相对常规红外光谱一个很大的优势。

而且,拉曼显微镜物镜可将激光束进一步聚焦至20 微米甚至更小,可分析更小面积的样品。

5、共振拉曼效应可以用来有选择性地增强大生物分子特个发色基团的振动,这些发色基团的拉曼光强能被选择性地增强1000 到 10000 倍。

6、表面增强拉曼SERS(Surface-Enhanced Raman Scattering)是用通常的拉曼光谱法测定吸附在胶质金属颗粒如银、金或铜表面的样品,或吸附在这些金属片的粗糙表面上的样品。

被吸附的样品其拉曼光谱的强度可提高103-106倍。

如果将表面增强拉曼与共振拉曼结合,光谱强度的净增加几乎是两种方法增强的和。

检测限可低至10-9-10-12摩尔 /升。

表面增强拉曼主要用于吸附物种的状态解析等。

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