激光喇曼
激光共聚焦拉曼光谱仪(raman)的工作原理及应用优势
激光共聚焦拉曼光谱仪(raman)的工作原理及应用优势
激光共聚焦拉曼光谱仪（Raman spectroscopy）利用拉曼散射现象来获得样品的信息。
其工作原理如下：
激光激发：激光光源照射在样品上，激发样品中的分子振动和转动。
拉曼散射：样品中的分子在受到激光激发后，会发生拉曼散射。
在这个过程中，一部分光子的能量被转移给样品分子，使得散射光子的能量发生改变，这种能量变化对应于样品分子的振动和转动能级差。
光谱测量：拉曼散射光子的能量变化被测量，生成拉曼光谱。
这个光谱提供了关于样品分子的结构、化学成分、晶体结构等信息。
激光共聚焦拉曼光谱仪的应用优势包括：
非破坏性分析：拉曼光谱是一种非破坏性的分析技术，可以直接对样品进行测试而无需破坏样品。
高灵敏度：拉曼光谱可以检测到样品中的微量成分，具有很高的灵敏度。
高空间分辨率：激光共聚焦技术结合在一起，可以提供高空间分辨率的拉曼光谱图像，对微区域样品的分析提供了可能。
无需或简化样品准备：拉曼光谱不需要复杂的样品准备过程，对样品的要求相对较低，可以节省时间和成本。
多领域应用：拉曼光谱在材料科学、药物研发、生命科学、环境监测等领域都有广泛应用，可以用于分析固体、液体、气体等不同类型的样品。
总的来说，激光共聚焦拉曼光谱仪因其非破坏性、高灵敏度、高空间分辨率等优势，在科学研究和工业领域具有重要的应用价值。
激光拉曼光谱法
激光拉曼光谱法激光拉曼光谱法（LaserRamanSpectroscopy，LRS）是一项非常重要的光谱技术，它是利用比较强的激光光束来测定物质的结构和化学性质。
技术的基本原理是利用激光照射被检测物质，使其中的原子能量升高，从而产生拉曼散射，通过测量散射光，可以获得有关物质结构和化学性质的信息。
简而言之，激光拉曼光谱法是利用激光光束使物质发射出拉曼散射，从而获得物质的结构和化学属性的一种光谱技术。
激光拉曼光谱法的优点主要有四：首先，它是一种非破坏性的检测方法，可以测量微量样品；其次，它具有良好的空间分辨率，可以对多种材料进行非破坏性检测；再次，它具有较强的抗噪声能力，并且测量精度高；最后，它可以用来测量几乎所有物质，涵盖了生物、化学和物理学等多个领域。
激光拉曼光谱法的应用非常广泛，它可以用来测量有机物、无机物、晶体以及液体的物理性质、结构和化学性质，同时可以用于对分子的排序和重组、纳米结构的测量以及蛋白质的结构分析，等等。
例如，激光拉曼光谱法可以用来分析有机材料、无机材料以及半导体材料，也可以用来测量液体、固体、粉体等材料的某些特性。
激光拉曼光谱法的精度取决于多种因素，主要有激光束能量、激光束精度、样品大小、样品分布和测量环境等。
因此，在实际使用时，必须按照规定的标准来选择合适的激光束、样品大小以及测量环境，以确保能够获得准确的测量结果。
除此之外，在使用激光拉曼光谱法测量样品时，为了避免环境温度和湿度等外界因素的影响，最好在封闭空间中进行测量。
总之，激光拉曼光谱法是一种非常实用的光谱技术，它可以用来检测有机物、无机物、晶体以及液体的物理性质、结构和化学性质，为分析物质的组成和结构提供了一种简洁、准确的方法。
当然，要想获得准确的测量结果，就必须根据测量样品的特性，选择合适的激光束、样品大小以及测量环境，严格按照规定的标准来进行测量。
激光拉曼光谱仪原理
激光拉曼光谱仪原理
激光拉曼光谱仪是一种基于拉曼散射原理的仪器，用于研究和分析样品的分子结构。
它利用激光光源照射样品，将激光光子与样品分子相互作用的结果，通过光学系统收集、分析和解读后，得到样品的拉曼散射光谱。
激光拉曼光谱仪的工作原理如下：
1. 激光源：使用可调谐激光源，通常是单色激光器，产生具有特定波长的单色激光光源。
常用的激光波长包括532 nm和
785 nm。
2. 光学系统：激光光源经过准直、聚焦等光学元件，使光线在样品上聚焦成一个细小的光斑点。
同时，收集样品上产生的拉曼散射光。
3. 样品与激光相互作用：激光光斑照射在样品上，激发样品分子的振动、转动等运动。
一部分激光能量被样品吸收，剩余的能量以散射光的形式发出。
激光散射光中，有一部分与样品分子的振动、转动等运动信息相关，称为拉曼散射光。
4. 光谱分析：拉曼散射光由光学系统收集后，经过分光装置进行波长分离，最后通过光电探测器转化为电信号。
通过记录和分析这些电信号，可以得到样品的拉曼光谱。
激光拉曼光谱仪的优点是非常灵敏、无需样品处理，能够在非破坏性条件下对样品进行分析。
它广泛应用于化学、材料科学、生物分析等领域，可以用于表征样品的组分、结构、反应动力学等信息。
激光拉曼光谱
激光拉曼光谱激光拉曼光谱(Laser-RamanSpectroscopy，简称LRS)是一种利用激光来分析物质结构的一种光谱技术，它利用一个发射激光光束，并用它强烈聚焦在分析物的表面上，使之发射出一个与激光光束频率不同的被称为拉曼散射的光束，从而得到拉曼光谱，从而分析和判断物质的分子结构、晶体结构等。
激光拉曼光谱技术由Laser Raman Spectroscopy隐含在其中，是一种把激光光束投影到物体表面，并对物体表面反射出的光线进行分析、测定其频率特征来达到分析物体结构的一种技术。
激光拉曼光谱有着广泛的研究应用，它既可以用于分析固体，也可以用于分析液体，还可以用于分析气体，用于研究物体的结构，用于研究物体的性能以及用于研究物体的分子组成或结构的研究。
激光拉曼光谱的基本原理是利用激光对物体表面发射的光线进行发射分析，因此拉曼光谱仪是一种采用双光路，一个使用激光发射光束，另一个使用拉曼散射分析激光发射光束反射回来的信号，从而分析该物体的光谱特性的仪器。
通过概率分析拉曼散射信号，可以推断出分子或晶体结构特性，从而获得其结构信息，进而研究物体的性能。
例如，在材料科学领域，可以通过激光拉曼光谱技术分析出晶体的结构信息，从而了解晶体的性质和物理特性，并获得晶体的分子结构参数，进而研究其特性。
激光拉曼光谱技术具有品质检测简便、快速、稳定、可靠、耗能低等优点，已经广泛应用在航天、航空、军事、制造业、生物、化学、电子等诸多领域。
此外，激光拉曼光谱技术的应用涉及的领域还不断扩大，例如，在汽车制造业和医疗领域，激光拉曼光谱技术应用也越来越广泛。
激光拉曼光谱技术具有很高的研究和应用价值，它是一种测定物体结构的有效方法。
但是，激光拉曼光谱技术仍然有一定的局限性，因为其分析效率低，容易受到环境噪声的干扰，还可能因为激光发射时的频率不够均匀而影响分析结果。
激光拉曼光谱技术是一种重要的光谱技术，正得到越来越多的研究与应用，也应得到相应的重视。
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
Raman活性与红外活性的比较
2.相互允许规则：一般来说，不具备对称中心的分子， 其红外和Raman光谱的活性是可以并存的。例如水的三个 振动υs 、 υas和δ都有红外和拉曼活性的。
H2O的振动模式和选律
振动模式 对称伸缩 非对称伸缩
弯曲
O HH
O
H
H
O
H H
O
H
H
极化率 变化 变化 变化
Raman 活性 活性 活性
偶极距 变化 变化 变化
红外 活性 活性 活性
Raman活性与红外活性的比较
3.相互禁阻规则：也有少数分子的振动在红外和Raman 中都是非活性的。
例如平面对称分子乙稀的扭曲振动，既无偶极矩变化， 也不产生极化率的改变，故在红外及Raman中皆为 非活 性。
Raman散射
Raman散射的两种 跃迁能量差：
E1 + h0 E0 + h0
①当入射光子(hv0)把处 h(0 - )
于E0能级的分子激发到E0+
hv0能级，因这种能态不稳 定而跃回E1能级，其净结 果是分子获得了E1与E0的
E1 V=1 E0 V=0
能量差h，而光子就损
失了这部分的能量,即使
STOK
Laser Raman Spectroscopy
目录
㈠、拉曼光谱的发展简史 ㈡、Raman光谱的基本原理 ㈢、Raman活性与红外活性的比较 ㈣、激光Raman光谱仪 ㈤、激光Raman光谱的应用 ㈥、激光Raman光谱的发展 ㈦、参考书目及文献
拉曼光谱的发展简史
1928年，印度物理学家拉曼用水银 灯照射苯液体，发现了新的辐射谱 线。因而他进一步在实验室里用一 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，属于一种新的分子辐射， 后人称之为拉曼散射。拉曼因发现 这一新的分子辐射和所取得的许多 光散射研究成果而获得了1930年诺 贝尔物理奖。
激光拉曼特点
激光拉曼特点主要包括以下几个方面：
1. 激光拉曼主要采用激光作为光源，具有极高的单色性和相干性，这使得散射光更纯净，增强了信号光的拉曼散射强度。
2. 激光拉曼采用特定的滤波技术，能够大大降低本底噪声，提高信噪比，使得对样品的分析更准确、更可靠。
3. 激光拉曼系统具有便携性，可以轻松移动到不同的实验场地进行检测，扩大了检测的应用范围。
4. 激光拉曼配置了不同的激光波长光源供用户选择，根据样品的类型选择合适波长光源，对样品进行光谱检测和分析，大大提高了拉曼分析的准确性和灵敏度。
5. 多角度检测方面，激光拉曼采用不同角度的检测方式，使得激光可以穿透样品，达到全方位无死角的分析效果。
6. 在灵敏度方面，激光拉曼实现了质的飞跃，甚至可以达到检测单个分子的地步。
7. 除了上述特点外，激光拉曼还有如无损伤检测、可重复性好、操作简便等优点。
总的来说，激光拉曼在很多领域都得到了广泛的应用，如科研、环保检测、医疗、半导体工业、化学工业等。
同时，激光拉曼也正在向着更高的性能指标和应用领域发展。
随着技术的不断进步，我们期待激光拉曼在未来的应用领域会更加广泛。
激光拉曼分析的原理
激光拉曼分析的原理激光拉曼分析是一种非侵入性、无损伤的光谱技术，通过激光束与样品相互作用，获得样品的拉曼散射光谱，从而实现对样品的分析和表征。
激光拉曼分析具有高灵敏度、高分辨率、快速操作、少样品消耗等优点，广泛应用于医药、生物、化学、材料、环境等多个领域。
激光拉曼分析的原理基于拉曼散射现象。
当光波与物质相互作用时，会出现光的频率发生变化的现象，即光的散射光谱。
其中，斯托克斯拉曼散射是光频率降低，而反斯托克斯拉曼散射则是光频率增加。
激光拉曼分析中，利用一束单色、偏振和窄线宽的激光照射样品，当激光与样品相互作用时，部分激光光子会散射并与样品分子相互作用，导致光的频移。
在拉曼散射光线中，产生的散射光包含了被测样品的信息。
这些散射光中，大部分为雷曼散射光，即与激光频率相等的光，占总散射光的99%以上。
而少部分为反斯托克斯散射光，即频率高于激光的散射光。
激光拉曼分析中，主要关注的是拉曼散射光的频移和强度。
拉曼散射光中频移的大小和种类、强度的大小和分布规律，与样品分子所特有的振动模式和分子结构之间的关系密切。
因此，通过分析拉曼散射光，可以获得样品分子的物理结构信息和化学成分。
激光拉曼分析的核心仪器是拉曼光谱仪。
典型的拉曼光谱仪由激光源、进样器、激光过滤器、散射光收集和分光系统、探测器等组件组成。
激光源通常采用激光二极管或激光器，产生单色、高能量的激光束。
进样器用于将样品与激光束相互作用。
激光过滤器能够过滤掉激光源产生的散射光，只收集样品散射光信号。
散射光收集和分光系统用于收集和分析散射光的频移和强度，通常采用单色器和光电探测器。
探测器将散射光信号转化为电信号，通过放大、滤波等处理后，可以得到样品的拉曼光谱。
激光拉曼分析的实验操作相对简单。
首先，将样品放置于激光束的焦点处，与激光相互作用。
激光与样品分子相互作用后产生的散射光，会在多个方向上散射，其中一部分进入散射光收集系统。
收集回来的散射光被分光系统分离，并通过探测器记录下来。
激光拉曼光谱的原理
激光拉曼光谱的原理
激光拉曼光谱（Laser Raman Spectroscopy）是一种非常强大的分析技术，它利用激光光源和拉曼散射效应来获得样品的分子结构和化学成分信息。
激光拉曼光谱的原理可以概括如下：
1. 激光光源：激光拉曼光谱的核心是激光器，通常使用单色激光源，如氦氖激光器（He-Ne）或激光二极管激光器（例如Nd:YAG激光器）。
激光光源发出单一波长的激光光束，通常是可见光或近红外光。
2. 样品激发：激光光束照射到待分析的样品上。
激光光子与样品中的分子相互作用，引起分子的振动、转动和能级变化。
这些过程会导致光子的散射。
3. 拉曼散射：当激光光子与样品中的分子相互作用时，部分光子的能量会发生微小的频率变化，这就是拉曼散射。
拉曼散射产生的光子具有不同的频率或波数，其中一些频率高于激光光子，而另一些则低于它。
这种频率变化的光子被称为拉曼散射光子。
4. 原始光与拉曼散射光的分离：拉曼散射光子与原始的激光光子分开，通常通过使用光谱仪中的光栅或其他分光元件。
这使得能够将拉曼散射光子分离并记录其频率。
5. 光谱分析：分离后的拉曼光谱通过光谱仪传递到检测器上，记录不同频率（波数）下的光强度。
这个拉曼光谱包含了样品中不同分子的振动和转动模式的信息。
6. 数据解释：通过分析拉曼光谱，可以识别样品中的不同分子、它们的浓度以及分子之间的相互作用。
这使得激光拉曼光谱成为一种非侵入性、非破坏性的分析工具，可用于化学、材料科学、生物学和环境科学等领域。
总的来说，激光拉曼光谱的原理是基于激光散射的现象，通过测量拉曼光谱，可以提供有关样品分子结构和成分的宝贵信息。
激光拉曼光谱原理
激光拉曼光谱原理
激光拉曼光谱是一种用于分析物质成分和结构的非损伤性技术。
它利用激光光源照射样品，当光与样品相互作用时，其中一部分光被散射，并通过集成光谱仪进行分析。
激光拉曼光谱基于拉曼散射效应，拉曼散射是指光在与物质相互作用时改变频率和能量的现象。
当激光与样品相互作用时，有一部分光被散射，并且散射光的频率可能会发生变化。
这些频率的变化量与样品的分子振动和旋转相关。
拉曼散射光中的频率变化通常非常小，因此需要使用高分辨的光谱仪来检测。
光谱仪通常由一个光栅或干涉仪组成，可以将不同频率的光分离开来，并测量其强度。
这样就可以得到一个频率与强度的光谱图。
激光拉曼光谱可以用于分析各种类型的样品，包括固体、液体和气体。
对于固体样品，激光光源可以通过显微镜聚焦到样品表面上的微小区域，以获得高空间分辨率的光谱信息。
对于液体和气体样品，可以通过光纤将光源引导到样品中，以获取其拉曼光谱。
通过对激光拉曼光谱的分析，可以确定样品中的分子组成和结构信息。
每种分子都有独特的拉曼光谱特征，因此可以通过比对实验结果与已知标准光谱库来确定样品的成分。
此外，还可以通过观察峰值的位置、强度和形状来推断样品的分子结构和化学键信息。
激光拉曼光谱具有高灵敏度、非破坏性、快速分析等优点，因此广泛应用于材料科学、化学、生物医学等领域的研究和实际应用中。
激光拉曼光谱课程
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缩振动是弱谱带。 红外光谱与此相反。
其输出激光波长为6328埃，功率在100mW以下。
样品的放置方法
为了提高散射强度，样品的放置方式非常重要。 气体的样品可采用内腔方式，即把样品放在激
光器的共振腔内。 液体和固体样品是放在激光器的外面。
激光Raman光谱仪
laser Raman spectroscopy 激光光源：He-Ne激光器，波长632.8nm；
1960年以后，激光技术的发展使拉曼技术得以复兴。由于激光束的 高亮度、方向性和偏振性等优点，成为拉曼光谱的理想光源。随探测 技术的改进和对被测样品要求的降低，目前在物理、化学、医药、工 业等各个领域拉曼光谱得到了广泛的应用，越来越受研究者的重视。
吴大猷先生
1935年在北大完成了第一篇关于拉曼散射 的论文‘四氯乙烯拉曼线的退极化’(《中 国化学学会会志》第四卷) ，也是该领域国 内的第一篇论文。
在不同方向上的分子被入射光电场极化程度是不同的。
在激光拉曼光谱中，完全自由取向的分子所散射的光也可 能是偏振的，因此一般在拉曼光谱中用退偏振比(或称去偏 振度)ρ表征分子对称性振动模式的高低。
I
I //
I∥和I⊥—3—的分别谱代带表称与为激偏光振电矢谱量带平，行表和示垂分直的子谱有线较的高强的度 对称振4 动模式 。
●将负拉曼位移，
即ν0－ν1称为Stokes线（斯托克斯线）。
激光拉曼光谱仪的激光光源
激光拉曼光谱仪的激光光源
激光拉曼光谱仪的激光光源通常使用激光器作为光源。
常见的激光光源包括：
1. 氦氖激光器（He-Ne Laser）：氦氖激光器是最常用的激光光源之一，它发射的激光波长为63
2.8纳米（红光），适用于一些常见的拉曼光谱分析应用。
2. 氩离子激光器（Ar Laser）：氩离子激光器发射的激光波长通常在488纳米至514纳米之间，适用于一些特定的拉曼光谱分析应用。
3. 二极管激光器（Diode Laser）：二极管激光器可以提供多种波长的激光光源，包括红光、绿光和蓝光等。
它们通常比较紧凑和稳定，适用于便携式和实时监测的应用。
4. 固体激光器（Solid-state Laser）：固体激光器通常使用钕（Nd）或铒（Er）等离子体作为激活剂，可以提供多种波长的激光光源，包括红光、近红外光和紫外光等。
这些激光器通常具有较高的功率和较窄的线宽，适用于高分辨率和高灵敏度的拉曼光谱分析。
5. 光纤激光器（Fiber Laser）：光纤激光器利用光纤作为激光介质，可以提供多种波长的激光光源，具有较高的功率和较窄的线宽。
光纤激光器通常比较紧凑和稳定，适用于便携式和实时监测的应用。
这些激光光源可以根据实际需求选择，以满足不同的拉曼光谱分析应用要求。
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基于拉曼散射现象的光谱技术，它在材料科学、生物医学、环境监测等领域有着广泛的应用。
本实验旨在通过激光拉曼光谱技术来分析样品的分子结构和化学成分，以及探索拉曼散射的物理原理。
实验步骤1. 实验准备在进行激光拉曼实验前，首先需要准备实验所需的设备和材料。
主要的设备包括激光器、光谱仪、样品支架等。
材料方面可以选择不同类型的样品进行测试，如有机化合物、无机晶体、生物分子等。
2. 调节激光器将激光器调节至适当的功率和波长。
根据实验需要，选择合适的激光波长，一般常用的有532 nm和785 nm。
通过调节激光器的参数，可以获得稳定的激光输出。
3. 收集拉曼光谱将样品放置于样品支架上，并将支架放置在光谱仪中。
在实验过程中，需要注意避免样品受到外界干扰，如光线、温度变化等。
通过激光照射样品，收集样品散射的拉曼光谱。
4. 数据分析将收集到的光谱数据进行分析。
通过观察谱线的位置和强度，可以判断样品的分子结构和化学成分。
对于未知样品，可以与已知的标准光谱进行对比，以确定样品的成分。
结果与讨论本实验选取了几种常见的有机化合物作为样品进行测试。
经过收集和分析光谱数据，观察到了特定的拉曼峰和强度变化。
通过与已知有机化合物的光谱进行对比，成功地确定了样品的成分。
实验结果表明，激光拉曼光谱技术在材料分析中具有很高的应用潜力。
结论本实验通过激光拉曼光谱技术成功地分析了不同样品的分子结构和化学成分。
实验结果表明，激光拉曼光谱技术是一种非常有效的分析工具，可以在材料科学、生物医学等领域中得到广泛应用。
通过进一步的研究和探索，我们可以进一步提高激光拉曼光谱技术的灵敏度和分辨率，以满足更高级别的科学研究需求。
参考文献•Smith, E., & Dent, G. (2005). Modern Raman spectroscopy: a practical approach. John Wiley & Sons.•Matousek, P., & Morris, M. D. (Eds.). (2012). Emerging Raman applications and techniques in biomedical and pharmaceutical fields (Vol. 113).Springer Science & Business Media.。
激光拉曼光谱分析法
4.1.1 有机化合物结构分析
对于有机化合物的结构研究，虽然Raman光谱的应用远不如红外吸收光谱广泛，但Raman光谱适合于测定有机分子的骨架，并能够方便地区分各种异构体，如位置异构、几何异构、顺反异构等。
官能团不是孤立的，在不同的分子中，相同官能团的Raman位移有一定的差异，△ 不是固定的频率，而是在某一频率范围内变动。
光是电磁辐射，其作用于物质，光子与物质分子发生碰撞时，产生散射光。
01
当物质颗粒尺寸小于入射光波长，产生拉曼散射和瑞利散射。
03
非弹性碰撞不但改变方向，还有能量交换和频率改变，称拉曼散射。
05
当物质颗粒尺寸等于或大于入射光波长，产生丁达尔散射。
02
弹性碰撞时 无能量交换，且不改变频率，,仅改变运动方向，称瑞利散射；
11.3.1 色散型Raman光谱仪
11.3.1.3 单色器 色散型Raman光谱仪采用多单色器系统，如双单色器、三单色器。最好的是带有全息光栅的双单色器，能有效消除杂散光，使与激光波长非常接近的弱Raman线得到检测。 在傅里叶变换Raman光谱仪中，以Michelson(迈克耳孙)干涉仪代替色散元件，光源利用率高，可采用红外激光光源，以避免分析物或杂质的荧光干扰。 11.3.1.4. 检测器 一般采用光电倍增管。 为减少荧光的干扰，在色散型仪器中可用CCD检测器。 常用的检测器为Ga-As光阴极光电倍增管，光谱响应范围宽，量子效率高，而且在可见光区内的响应稳定。 傅里叶变换型仪器中多选用液氮冷却锗光电阻作为检测器。
3.2 傅里叶变换Raman光谱仪
01
02
4.1 定性分析 Raman位移△ 表征了分子中不同基团振动的特性，因此，可以通过测定△ 对分子进行定性和结构分析。另外，还可通过退偏比ρ的测定确定分子的对称性。 无机、有机、高分子等化合物的定性分析； 生物大分子的构象变化及相互作用研究； 各种材料（包括纳米材料、生物材料、金刚石）和膜（包括半导体薄膜、生物膜）的Raman分析； 矿物组成分析； 宝石、文物、公安样品的无损鉴定等方面。
激光拉曼光谱发展史
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。
4. 共焦显微拉曼光谱技术
在光谱本质上,共焦显微拉曼仪与普通的激光拉曼仪没有区别,只是在光路中引
进了共焦显微镜。
5. 高温拉曼光谱技术
在冶金,玻璃,地质化学,晶体生长等领域，需要用拉曼光谱研究固体的高温相变
托克斯拉曼散射。
• 拉曼光谱：拉曼光谱就是用来反应拉曼散射光信 入射光
λ改变：拉曼散射
息的谱图。
Light scattered from a molecule
4
1928年 30年代
1.3 拉曼光谱的发展史
拉曼用水银灯照射苯液体,发现了拉曼效应。 同年，苏联的兰茨堡格和曼德尔斯塔也发现了类似的现象, 称之 01 为“并合散射”。
2. 表面增强拉曼光谱技术 表面增强拉曼散射(SERS)效应是指在特殊制备的一些金属良导体表面或 溶胶中,吸附分子的拉曼散射信号比普通拉曼散射(NRS)信号大大增强的 现象。利用这个现象使拉曼克服了拉曼光谱灵敏度低的缺点。
7
3. 激光共振拉曼光谱技术
当选取的入射激光波长非常接近或处于散射分子的电子吸收峰范围内时,拉曼跃
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激光拉曼光谱发展史
History of laser Raman spectrometer
一个问题？
为什么海水眼中是蓝色的，舀起 来后它为何却透明无色？
1
拉曼是谁？
C.V.Raman是印度一位伟
大的物理学家,他因为在
拉
光散射工作和发现拉曼效
曼
应而获得诺贝尔奖,当时
05
06 拉曼光谱只是物理学上的振动光谱研究和教学上的示范。
激光共聚焦拉曼显微镜检测标准
激光共聚焦拉曼显微镜检测标准在现代科学研究中，激光共聚焦拉曼显微镜（以下简称激光拉曼显微镜）已经成为一种常用的分析工具。
激光拉曼显微镜通过激发样品中的化学键振动，可以获得关于样品成分、结构和性质的信息，具有高灵敏度和高分辨率的特点。
然而，由于激光拉曼技术的复杂性和多样性，制定相应的检测标准显得尤为重要。
1. 激光拉曼技术的基本原理激光拉曼技术是一种非破坏性的光谱分析方法，通过使用激光和光谱仪来探测样品的分子振动信息。
当激光与样品相互作用时，部分光子被散射，而其余光子则会发生拉曼散射，从而获得特定频率的振动能级信息。
激光拉曼显微镜结合了共聚焦技术，可以实现光学显微镜和拉曼光谱仪的双重功能，不仅能够获得高分辨率的成像，还可以获得高灵敏度的拉曼光谱信息。
2. 制定激光拉曼显微镜检测标准的重要性由于激光拉曼技术的复杂性和多样性，制定相应的检测标准变得至关重要。
标准化的检测流程和方法可以保证实验数据的可靠性和准确性，同时也有利于不同实验室和研究机构之间的结果比对和交流。
制定检测标准还可以促进技术的进步和应用的普及，推动激光拉曼技术在不同领域的应用。
3. 激光拉曼显微镜检测标准的制定内容激光拉曼显微镜检测标准应包括样品制备、仪器校准、数据采集和分析等多个方面。
在样品制备方面，应该明确样品的准备方法、存放条件和处理步骤，以确保实验的可重复性和可比性。
仪器校准也是非常重要的环节，需要制定相应的校准方法和标准物质，以保证激光拉曼仪器的准确性和稳定性。
对于数据采集和分析，应该规定数据的采集参数、处理方法和结果解释的标准流程，以确保实验结果的可靠性和准确性。
4. 个人观点和总结在我看来，制定激光拉曼显微镜检测标准是非常必要的，可以保证激光拉曼技术在科研领域的可靠性和准确性。
我认为，在制定标准的过程中，应该充分考虑实际应用的需求和特点，同时也应该借鉴国际标准和先进经验，以期制定出通用、实用和可操作的检测标准。
激光共聚焦拉曼显微镜检测标准的制定对于推动该技术在不同领域的应用具有重要意义。
拉曼532nm激光参数
拉曼532nm激光参数
拉曼532nm激光器的参数主要包括中心波长、光谱线宽、输出功率、工作温度等。
1. 中心波长：532nm，波长公差为±。
2. 光谱线宽：<。
3. 输出功率：>100mW，功率可调，最高可达300mW。
4. 工作温度：10\~35℃，波长稳定范围为10\~35℃。
5. 物理规格：光纤芯径为105um，多模光纤，NA为。
6. 连接器类型：提供FC/PC或SMA。
7. 模块尺寸：英寸。
8. 外壳材料：阳极氧化铝。
9. 工作湿度：0\~80%，非冷凝。
10. 储存温度：-10\~+55℃。
11. 电气要求：输入电源为100\~240VAC，50\~60Hz，；保险丝为250V，1A，5mmx20mm，2个。
此外，拉曼532nm激光器还具有高光束质量、高波长稳定性、高功率稳定性等特点，适用于全息、拉曼光谱、荧光激发、生物工程等领域。
如需了解更多信息，建议阅读相关资料或咨询专业技术工程师。
激光拉曼原理
激光拉曼原理1. 引言激光拉曼（Laser Raman）是一种非常重要的光谱技术，可以用来研究物质的结构、组成以及化学反应等。
激光拉曼技术基于拉曼散射现象，通过测量样品中散射光的频率变化来获得物质的信息。
本文将详细解释激光拉曼原理，并介绍其在实际应用中的一些特点和优势。
2. 拉曼散射现象在物理学中，当一束光通过物质时，其中的电磁波与物质相互作用，并发生散射现象。
其中一种散射称为拉曼散射（Raman scattering），它是由分子或晶格振动引起的。
拉曼散射与其他形式的光学散射不同之处在于，它包含了入射光子能量改变后产生的频移。
具体来说，当入射光与物质相互作用时，部分入射光被吸收并重新辐射出去。
这些重新辐射出去的光子可以有两种情况：一种是能量没有改变，称为斯托克斯拉曼散射（Stokes Raman scattering），另一种是能量增加，称为反斯托克斯拉曼散射（Anti-Stokes Raman scattering）。
3. 激光拉曼原理激光拉曼技术利用激光作为入射光源，通过测量样品中散射光的频率变化来获得物质的信息。
下面将详细介绍激光拉曼原理的几个关键步骤。
3.1 入射激光激光拉曼技术使用单色、相干和高功率的激光作为入射源。
通常使用连续波或脉冲波长在可见或近红外范围内的激光。
这样选择的原因是因为这些波长范围内大多数物质对激光具有较高的吸收率。
3.2 入射光与样品相互作用入射激光与样品中的分子或晶格振动相互作用，引起拉曼散射。
这种相互作用导致部分入射激光被吸收，并重新辐射出去。
3.3 拉曼散射光的频率变化重新辐射出去的光子可以有两种情况：斯托克斯拉曼散射和反斯托克斯拉曼散射。
斯托克斯拉曼散射是指入射光子能量减小后重新辐射出去的光子，频率比入射激光低。
反斯托克斯拉曼散射是指入射光子能量增加后重新辐射出去的光子，频率比入射激光高。
3.4 光谱测量激光拉曼技术通过测量样品中散射出去的光谱来获得物质的信息。
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激光喇曼/荧光光谱
当光照射到物质上时会发生非弹性散射，散射光中除有与激发光波长相同的弹性成分（瑞利散射）外，还有比激发光波长长的和短的成分，后一现象统称为喇曼效应。
由分子振动、固体中的光学声子等元激发与激发光相互作用产生的非弹性散射称为喇曼散射，一般把瑞利散射和喇曼散射合起来所形成的光谱称为喇曼光谱。
由于喇曼散射非常弱，所以一直到1928年才被发现，这一现象是由印度物理学家喇曼等所发现，所以称为喇曼散射。
[实验目的]
1．掌握喇曼散射的基本原理
2. 通过对一些典型分子的常规喇曼谱进行测量学会激光喇曼/荧光光谱仪的操作及调整方法；
[实验装置]
激光喇曼/荧光光谱仪主要有激光光源，外光路系统，样品装置，单色仪和探测记录装置。
结构如图
激光喇曼
荧光光谱仪的结构示意图[实验原理]
1. 基本原理
激光作用在试样上时，试样物质会产生散射光。
在散射光中，除与入射光有相同频率的瑞利光以外，在瑞利光的两侧，有一系列其他
频率的光，其强度通常只为瑞利光的10－6～10－9，这种散射光被命名
为喇曼光。
其中波长比瑞利光长的喇曼光叫斯托克斯线，而波长比瑞利光短的喇曼光叫反斯托克斯线。
喇曼谱线的频率虽然随着入射光频率而变换，但喇曼光的频率和瑞利散射光的频率之差却不随入射光频率而变化，而与样品分子的振动转动能级有关。
喇曼谱线的强度与入射光的强度和样品分子的浓度成正比例关系，可以利用喇曼谱线来进行定量分析，在与激光入射方
向的垂直方向上，能收集到的喇曼散射的光通量ΦR 等于：
()2/sin 42θπa K L N A L R ⋅⋅⋅⋅⋅Φ⋅=Φ
其中ΦL 为入射光照射到样品上的光通量；A 为喇曼散射系数，
约等于10－28－10－29mol/球面度；N 为单位体积内的分子数；L 为样品的有效体积；K 为考虑到折射率和样品内场效应等因素影响的系数；α为喇曼光束在聚焦透镜方向上的角度。
利用喇曼效应及喇曼散射光与样品分子的上述关系，可对物质分子的结构和浓度进行分析研究，于是建立了喇曼光谱法。
绝大多数喇曼光谱图都是以相对于瑞利谱线的能量位移来表示的，由于斯托克斯峰比较强，故可以比较小的位移为基础来估计Δδ
（以cm -1为单位），即，Δδ＝δy -δ。
以四氯化碳的喇曼光谱为例：
δy 是瑞利光谱的波数18797.0cm －1（5320）
Δδ四氯化碳的喇曼峰的波数间隔 218、324、 459、 762、 790 cm －1（喇曼峰与瑞利峰间隔）。
2. 光学原理图
[实验内容和步骤]（记录 CCL 4分子的喇曼谱）
警告！激光对人眼有害，请不要直视。
开机
打开计算机电源；之后再开激光器电源，最后打开主机开关； 工作
1. 打开计算机桌面上相应的快捷键—“LRS-Ⅲ型激光喇曼荧光光谱仪”项，即可启动LRS-Ⅲ型控制处理系统。
2. 显示工作界面的同时将弹出一个对话框，该对话框是为确认当前的波长位置是否有效、是否重新初始化。
如果选择确定，则确认当前的波长位置，不再初始化；如果选择取消，则初始化，波长位置回到200nm处。
3. 未扫描之前可以在左侧的参数设置区先设置参数（如工作方式、工作范围及工作状态等）
♦工作方式→模式: 波长或波数方式。
♦工作方式→间隔：两个数据点之间的最小波长间隔，系统中给定分别为1.0nm、0.5nm、0.2nm、0.1nm。
♦工作范围：在起始、终止波长和最大、最小值四个编辑框中输入相应的值，以确定扫描时的范围。
♦工作状态→负高压：设置提供给倍增管的负高压大小。
设1～8档。
♦工作状态→域值：设置甄别电平。
设1～256档。
♦工作状态→积分时间：设置采样时的曝光时间。
♦使用陷波滤波器
4. 在工作界面的菜单栏上，点击“工作”下拉菜单，单击“单程扫描”。
扫描结果
将结果和给定图形比较。
可以对图形进行修正。
在瑞利线右侧长波方向出现五个喇曼峰。
将结果保存或输出。
1. 打印输出
下拉菜单：文件→打印
工具栏：主工具栏→打印
2.保存当前的数据文件
(nm
)
554.5 555.3
δ19256 19121 19015 18797 18579 18473 18338
cm
(1-
)
18035 18007
δ459 324 218 0 218 324 459 (1-
∆cm
)
762 790
LRS-II型不带陷波滤波器喇曼曲线光谱图
(nm
)
555.3
δ 8797 18579 18473 18338 18035
)
(1-
cm
18007
δ0 218 324 459 762
∆cm
(1-
)
790
LRS-III型带陷波滤波器喇曼曲线光谱图
下拉菜单：文件→保存
工具栏：主工具栏→保存
可以在寄存器内填入详细信息。
关机
将开机的先后顺序掉过来即可。