激光拉曼光谱检测技术

拉曼光谱是研究分子和光相互作用的散射光的频率，散射是光子与分子发生碰撞的结果，
3:瑞利散射：弹性碰撞；无能量交换，仅改变方向；
拉曼散射：非弹性碰撞；方向改变且有能量交换；
4:设散射物分子原来处于基态，振动能级如图所示。

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(Virtual state)，虚能级上的电子立即跃迁到下能级而发光，即为散射光。

当外来光子入射到分子时，可以设想分子吸收一个光子后跃迁到一个实际上不存在的虚能级，并立即回到原来所处的基态而重新发射光子，这是瑞利散射。

如果分子跃迁到虚能级不回到原来所处基态，而落到另一较高能级发射光子，这个发射的新光子能量hv′显然小于入射光子能量hv，是拉曼散射的斯托克斯线(Stokes) ，两光子能量差△E=h△v =h（v-v′）。

△v就是拉曼散射光谱的频率位移。

反之发射光子频率高于原入射光子频率，为反斯托克斯线(anti-Stokes)。

斯托克斯线和反斯托克斯线统称为拉曼谱线。

由于在通常情况下，分子绝大多数处于振动能级基态，所以斯托克斯线的强度远远强于反斯托克斯线。

前面说过，Δv，是拉曼散射光谱的频率位移，也就是散射光频率与激发光频率之差。

由于拉曼位移Δv只取决于散射分子的结构而与vo（激发光频率）无关，所以拉曼光谱可以作为分子振动能级的检测光谱。

10：拉曼光谱的横坐标为拉曼位移，以波数表示，纵坐标为拉曼光强。

宝石鉴定图。

鸡血石中的红色部分称为“血”，主要由辰砂矿物组成；红色以外的部分称为“地”或“地子”，主要由地开石矿物组成。

两幅图中上面是对“地”的检测，下面是对“血”的检测。

天然鸡血石前者主要是地开石和辰砂，地开石是一种粘土矿物，其分子式为Al4[Si4O10](OH)8，天然鸡血石拉曼光谱中3623、3642和3705cm-1反映OH伸缩振动，915cm-1反映OH摆动，747和792cm-1反映Al-OH振动，432和462cm-1反映Si-O 弯曲振动，而253、282和339cm-1三个峰则是辰砂矿物图谱。

仿造鸡血石的拉曼光谱经查资料发现谱峰与聚苯乙烯－丙烯腈的标准图谱很相似，发现它与一种名为Permanent Bordo的红色有机染料的拉曼谱基本吻合。

由此可见，天然鸡血石和仿造鸡血石的拉曼光谱有本质区别，利用拉曼光谱可以将二者区别开来。

1７：由激光光源发出的光经反射镜和透镜照射在样品上，产生的散射光再经分光器后射至检测器上。