拉曼光谱介绍资料讲解
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Laboratory of Ash Chemistry , School of Chemical Engineering , AUST
拉曼光谱介绍
光散射
• 光束通过不均匀媒质时，部分光束将偏 离原来方向而分散传播，从侧向也可以 看到光的现象，叫做光的散射。
• 介质中粒子的直径小于入射光波长，粒 子的外层电子受到激发后做受迫振动， 产生偶极子，相当于次级光源，即散射
拉
拉
曼 散 射
λ
λ
曼
增减散 大小射
变
λ
强
度 很
样
透过光λ不变
品
低
池
瑞
利
1
散
10 7
λ
射
不
变
Anti-Stocks线
拉曼光谱原理 Stocks线
e
e
受室激温虚时态处不于稳基定态e，振很动快能(级10的e-8分s)跃子回很基少态，
大An部ti-分st能oc量ke不线变也，远小少部于分st产oc生ks位线移。。
(2)收集光学系统 包括宏观散射光路和配置[前置单色器，偏振旋转器， 聚焦透镜，样品，收集散射光透镜(组)，检偏器等]，散射配置有0°、 90°和180°，后两者较常用。
(3)单色器和迈克尔逊干涉仪 有单光栅、双光栅或三光栅，一般使用平面 全息光栅干涉器一般与FTIR上使用的相同，为多层镀硅的CaF2或镀 Fe2O3的CaF2分束器。也有用石英分束器及扩展范围的KBr分束器。
曼是活性的，则其红外就是非活性的。反之，若对红外是活性 的，则对拉曼就是非活性的。 • 相互允许规则：凡是没有对称中心的分子，若其分子振动对 拉曼是活性的，则对红外也是活性的。 • 相互禁阻规则：存在着对红外和拉曼都是禁阻的跃迁。对于 少数分子振动，其红外和拉曼光谱都是非活性的。
拉曼效应相关参数
• 拉曼散射的偏振
拉曼效应相关参数
• 拉曼峰的强度
拉曼散射强度IR可用下式表达：
IL-激发光强度 ；N-散射分子数 v-分子振动频率 ；v0-激光频率 μ-振动原子的折合质量； α‘a-极化率张量的平均值不变量； γ’a-极化率张量的有向性不变量
IR45 2 43 2 3 c4hILN 1e 0 h K T 4 45a ' 27a ' 2
2. 伸缩振动通常比弯曲振动有更强的散射； 3. 伸缩振动的拉曼强度随键级而增强； 4. 拉曼强度随键连接原子的原子序数而增强； 5. 对称振动比反对称振动有更强的拉曼散射； 6. 晶体材料比非晶体材料有更强更多的拉曼峰。
拉曼光谱仪 测量原理
• 光源——太阳光-汞灯 -激光
• 耦合光路——光照射 到样品，收集散射光 （大光路和显微光路）
位移与入射光波长无关
适用于分子结构分析
11
拉曼光谱基本原理
• 拉曼位移取决于分子振动能级的变化，不同的化学键或基 态有不同的振动方式，决定了其能级间的能量变化，因此， 与之对应的拉曼位移是特征的。
• 拉曼位移也与晶格振动有关，可以研究晶体材料的结构特 征；
• 这是拉曼光谱进行分子结构定性分析和晶体结构分析的理 论依据
拉曼活性
• 分子在光波的交变电磁场作用下会诱导出电偶极矩：
＝0 E0 cos2 0 t＋1/2 q0 E0 (d / d q) 0 [cos2 (0-) t + cos2（0+) t]
式中：－分子诱导的偶极矩； E－激发光的交变电场强度； －分子极化率（Polarizability） 描述电介质极化特性的微观参数，简称极化率。
No
子 的
O=ICm=OageO=C=O
光
对称伸缩
反对称伸缩
谱 选
偶极距不变无红外活性
偶极距变有红外活性
律 极化率变有拉曼活性 极化率不变无拉曼活性
19
振动自由度：3N- 4 = 4
1 S C S
拉曼活性
2 S C S
红外活性
3
SCS
4
红外活性
红外光谱—源于偶极矩变化
拉曼光谱—源于极化率变化
对称中心分子CO2，CS2等，选律不相容。 无对称中心分子（例如SO2等），三种振动既是红外活性振动，又 是拉曼活性振动。
样品制备
• 溶液样品 一般封装在玻璃毛细管中测定
Fra Baidu bibliotek• 固体样品 不需要进行特殊处理
拉曼谱线
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。
CCl4
斯托克斯线
反斯托克斯线
拉曼位移 Raman ΔSν=h|ifνt0 – νs |
即散射光与激发光频率之差 Δv取决于分子振动能级的改变 因此是特征的
拉曼活性
拉曼光谱特点
拉曼光谱与红外光谱的关系
同
同属分子振(转)动光谱
红异外：：红适外用于分研子究不对同红原外子的光极的性吸键收振动 －OH强, 度－由C＝分O子，偶－极C距－决X定
拉曼：适用于研究同原子的非极性键振动 －N－N－, －C－C－ 互补
18
对 拉曼光谱与红外光谱的关系
称
中 心 分
分子的退偏振率在0~0.75之间。只有球对称振动分子能达到限定值得 最大或最小。因此通过测定拉曼谱线的去偏振度，可以确定分子的对
称 近性碳。原子如所前产CC生l4的的对拉称曼伸光缩谱振，动4引59起cm，-1是<0由.0四05个，氯去原极子化同度时很移小开，或移
459cm-1线称为极化线。而其它拉曼峰源于非对称振动，退偏振率非 常接近0.75。可见，最为对称的振动，其退偏振率最小。
(4)检测和控制系统 传统的采用光电倍增管，目前多采用CCD探测器， FTRaman常用的检测器为Ge或InGaAs检测器。在控制和处理方面，因 FTRaman采用了傅里叶变换技术，因此对计算机有更高的要求。
激光Raman光谱仪
激光光源：He-Ne激光器，波长632.8nm；
Ar激光器， 波长514.5nm，
• 瑞利滤光片
• 光谱仪和探测器
(1)激发光源 常用的有Ar离子激光器，Kr离子激光器，He-Ne激光器， Nd-YAG激光器，二极管激光器等。Ar离子激光器的两条主要强线是 488nm蓝光和514．5nm黄绿光，这也是拉曼光谱仪上常用的激发谱线。 Kr离子激光器丰要提供近紫外谱线219nm，242nm和266nm。He-Ne激 光器的激发线常用的是632．8nm。Nd-YAG激光器激发最强的是波长为 1064nm的谱线，特别适合用于开展共振拉曼散射的染料激光器的泵浦光 源。
光电场作用于电子云的力是位于垂直于光传播方向的平面上。平面上 该力的方向可用一个矢量来表示，矢量的振幅在正负值之间正弦振荡 。矢量所指的方向叫做光的偏振方向。
对于一特定分子的运动，其拉曼散射光的偏振方向就是该振动引起的 电子云极化率变化的方向。若光引起的电子云位移方向与入射光偏振 相同，则拉曼散射光就有与入射光相同的偏振方向。反之，散射光与 入射光有不同的偏振方向。
• 第一项对应于分子散射光频率等于激发光频率的瑞利散射； 第二项对应于散射光频率发生位移改变的拉曼散射，其中0为Stokes线，0+为Anti-Stokes线。
• (d / d q) 00是拉曼活性的依据，即分子振动时，凡是分子 极化率随振动而改变，就会产生拉曼散射，即分子具有拉曼 活性。
拉曼活性
拉曼选择规则说明什么样的振动跃迁是许可的。对一种理想的分子振 动，谐振的选择规则是△v=±1，式中v为振动能级，振动非谐性产生 弱拉曼峰，称为泛音，它扰乱了选择规则。只要确定分子的对称性， 就能从适当的表格中得知有关振动是允许的还是禁戒的。
拉曼效应相关参数
• 影响拉曼峰强的因素
1. 极性化学键的振动产生弱的拉曼强度。强偶极矩使电子云限定在某 个区域，使得光更难移动电子云；
温度升温高 度升高，反斯托克斯线增加。
概率大！
3 振电
2
动子 能基
1 级态
e
0
e
温州大学化材学院
2020/6/21
Rayleigh 散射 Raman 散射
微纳结构材料 & 物理化学研究所
7
7
拉曼光谱原理
• 斯托克斯（Stokes）拉曼散射
分子由处于振动基态E0被激发到激发态E1时，分子 获得的能量为ΔE，恰好等于光子失去的能量：ΔE＝ E1－E0，由此可以获得相应光子的频率改变Δν＝ ΔE/h
光。 ＝ E＝ E0 cos2 0 t
激光拉曼光谱基础
• 1928 C.V.Raman发现拉曼散射效应 • 1960 随着激光光源建立拉曼光谱分析 • 拉曼光谱和红外光谱一样，也属于分子
振动光谱 • 生物分子，高聚物，半导体，陶瓷，药
物，材料等分析 ，尤其是纳米材料分析
拉曼效应：
一束单色光 入射于试样后
透射 散射 吸收
瑞利散射（频率不变） 拉曼散射（频率改变）
分子结构的信息
瑞利散射
• 弹性碰撞： 只改变方向，不改变能量。 • 当一束激发光的光子与作为散射中心的分子发
生相互作用时，大部分光子仅是改变了方向， 发生散射，而光的频率仍与激发光源一致，这 种散射称为瑞利(Rayleigh)散射。
i94r2 2(n n2 2 2 2 n n1 1 2 2)2V2N0(I1c2o2 s)
拉曼原理-LRS与IR比较
• 拉曼光谱是分子对激发光的散射，而红外光谱则是分子对红外光 的吸收，但两者均是研究分子振动的重要手段，同属分子光谱。
• 分子的非对称性振动和极性基团的振动，都会引起分子偶极距的 变化，因而这类振动是红外活性的；而分子对称性振动和非极性 基团振动，会使分子变形，极化率随之变化，具有拉曼活性。
拉曼效应相关参数
• 拉曼散射的偏振
• 对确定分子的对称性很有用。由于激光是线偏振光，而大多数的有机 分子是各向异性的，在不同方向上的分子被入射光电场极化程度不同 。
• 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去偏振度（退偏振比） ρ表征分子对称性
振动模式的高低。
• 拉曼光谱适合同原子的非极性键的振动。如C-C，S-S，N-N键等， 对称性骨架振动，均可从拉曼光谱中获得丰富的信息。而不同原 子的极性键，如C=O，C-H，N-H和O-H等，在红外光谱上有反映。 相反，分子对称骨架振动在红外光谱上几乎看不到。拉曼光谱和 红外光谱是相互补充的。
LRS与IR比较
对任何分子可粗略地用下面的原则来判断其拉曼或红外活性： • 相互排拆规则：凡具有对称中心的分子，若其分子振动对拉
α= α0+(dα/dq)0q q=q0cos2∏w1t
拉曼光谱原理－拉曼活性
• 并不是所有的分子结构都具有拉曼活性的。分子振动是否 出现拉曼活性主要取决于分子在运动过程中某一固定方向 上的极化率的变化。
• 对于分子振动和转动来说，拉曼活性都是根据极化率是否 改变来判断的。
• 对于全对称振动模式的分子，在激发光子的作用下，肯定 会发生分子极化，产生拉曼活性，而且活性很强；而对于 离子键的化合物，由于没有分子变形发生，不能产生拉曼 活性。
所以，拉曼散射强度正比于被激发光照明的分子数。这是应用拉曼光 谱术进行定量分析的基础。拉曼散射强度也正比于入射光强度和
（v0-v）4。
拉曼效应相关参数
• 拉曼不活性
仅仅考虑一个分子的对称性质和其中一种振动，就有可能判定来自该 振动的拉曼散射强度必定等于零。这种振动称为拉曼不活性的或禁戒 的。非拉曼不活性的振动称为拉曼活性的或许可的。
=I / IP
I∥和I⊥——分别代表与激光电矢量平行和垂直的谱线的强度。
3 4
的谱带称为偏振谱带，表示分子有较高的对称振动模式 。
3 的谱带称为退偏振谱带，表示分子对称振动模式较低。
4
拉曼效应相关参数 样品分子对激光的散射和去偏振度的测量
拉曼效应相关参数
• 拉曼散射的偏振
值越小，分子的对称性越高。在使用90°背散射几何时，无规取向
• Stokes散射光线的频率低于激发光频率 。反Stokes 线的频率νas＝ν0＋ΔE/h，高于激发光源的频率。
拉曼光谱原理
• 拉曼位移（Raman Shift） 斯托克斯与反斯托克斯散射光的频率与激发光源 频率之差Δν统称为拉曼位移（Raman Shift）。
• 斯托克斯散射的强度通常要比反斯托克斯散射强 度强得多，在拉曼光谱分析中，通常测定斯托克 斯散射光线。
488.0nm； 散射强度1/4 单色器： 光栅，多单色器； 检测器： 光电倍增管， 光子计数器；
•傅立叶变换-拉曼光谱仪
FT-Raman spectroscopy 光源：Nd-YAG钇铝石榴石激光器（1.064m）； 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。
拉曼光谱介绍
光散射
• 光束通过不均匀媒质时，部分光束将偏 离原来方向而分散传播，从侧向也可以 看到光的现象，叫做光的散射。
• 介质中粒子的直径小于入射光波长，粒 子的外层电子受到激发后做受迫振动， 产生偶极子，相当于次级光源，即散射
拉
拉
曼 散 射
λ
λ
曼
增减散 大小射
变
λ
强
度 很
样
透过光λ不变
品
低
池
瑞
利
1
散
10 7
λ
射
不
变
Anti-Stocks线
拉曼光谱原理 Stocks线
e
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受室激温虚时态处不于稳基定态e，振很动快能(级10的e-8分s)跃子回很基少态，
大An部ti-分st能oc量ke不线变也，远小少部于分st产oc生ks位线移。。
(2)收集光学系统 包括宏观散射光路和配置[前置单色器，偏振旋转器， 聚焦透镜，样品，收集散射光透镜(组)，检偏器等]，散射配置有0°、 90°和180°，后两者较常用。
(3)单色器和迈克尔逊干涉仪 有单光栅、双光栅或三光栅，一般使用平面 全息光栅干涉器一般与FTIR上使用的相同，为多层镀硅的CaF2或镀 Fe2O3的CaF2分束器。也有用石英分束器及扩展范围的KBr分束器。
曼是活性的，则其红外就是非活性的。反之，若对红外是活性 的，则对拉曼就是非活性的。 • 相互允许规则：凡是没有对称中心的分子，若其分子振动对 拉曼是活性的，则对红外也是活性的。 • 相互禁阻规则：存在着对红外和拉曼都是禁阻的跃迁。对于 少数分子振动，其红外和拉曼光谱都是非活性的。
拉曼效应相关参数
• 拉曼散射的偏振
拉曼效应相关参数
• 拉曼峰的强度
拉曼散射强度IR可用下式表达：
IL-激发光强度 ；N-散射分子数 v-分子振动频率 ；v0-激光频率 μ-振动原子的折合质量； α‘a-极化率张量的平均值不变量； γ’a-极化率张量的有向性不变量
IR45 2 43 2 3 c4hILN 1e 0 h K T 4 45a ' 27a ' 2
2. 伸缩振动通常比弯曲振动有更强的散射； 3. 伸缩振动的拉曼强度随键级而增强； 4. 拉曼强度随键连接原子的原子序数而增强； 5. 对称振动比反对称振动有更强的拉曼散射； 6. 晶体材料比非晶体材料有更强更多的拉曼峰。
拉曼光谱仪 测量原理
• 光源——太阳光-汞灯 -激光
• 耦合光路——光照射 到样品，收集散射光 （大光路和显微光路）
位移与入射光波长无关
适用于分子结构分析
11
拉曼光谱基本原理
• 拉曼位移取决于分子振动能级的变化，不同的化学键或基 态有不同的振动方式，决定了其能级间的能量变化，因此， 与之对应的拉曼位移是特征的。
• 拉曼位移也与晶格振动有关，可以研究晶体材料的结构特 征；
• 这是拉曼光谱进行分子结构定性分析和晶体结构分析的理 论依据
拉曼活性
• 分子在光波的交变电磁场作用下会诱导出电偶极矩：
＝0 E0 cos2 0 t＋1/2 q0 E0 (d / d q) 0 [cos2 (0-) t + cos2（0+) t]
式中：－分子诱导的偶极矩； E－激发光的交变电场强度； －分子极化率（Polarizability） 描述电介质极化特性的微观参数，简称极化率。
No
子 的
O=ICm=OageO=C=O
光
对称伸缩
反对称伸缩
谱 选
偶极距不变无红外活性
偶极距变有红外活性
律 极化率变有拉曼活性 极化率不变无拉曼活性
19
振动自由度：3N- 4 = 4
1 S C S
拉曼活性
2 S C S
红外活性
3
SCS
4
红外活性
红外光谱—源于偶极矩变化
拉曼光谱—源于极化率变化
对称中心分子CO2，CS2等，选律不相容。 无对称中心分子（例如SO2等），三种振动既是红外活性振动，又 是拉曼活性振动。
样品制备
• 溶液样品 一般封装在玻璃毛细管中测定
Fra Baidu bibliotek• 固体样品 不需要进行特殊处理
拉曼谱线
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。
CCl4
斯托克斯线
反斯托克斯线
拉曼位移 Raman ΔSν=h|ifνt0 – νs |
即散射光与激发光频率之差 Δv取决于分子振动能级的改变 因此是特征的
拉曼活性
拉曼光谱特点
拉曼光谱与红外光谱的关系
同
同属分子振(转)动光谱
红异外：：红适外用于分研子究不对同红原外子的光极的性吸键收振动 －OH强, 度－由C＝分O子，偶－极C距－决X定
拉曼：适用于研究同原子的非极性键振动 －N－N－, －C－C－ 互补
18
对 拉曼光谱与红外光谱的关系
称
中 心 分
分子的退偏振率在0~0.75之间。只有球对称振动分子能达到限定值得 最大或最小。因此通过测定拉曼谱线的去偏振度，可以确定分子的对
称 近性碳。原子如所前产CC生l4的的对拉称曼伸光缩谱振，动4引59起cm，-1是<0由.0四05个，氯去原极子化同度时很移小开，或移
459cm-1线称为极化线。而其它拉曼峰源于非对称振动，退偏振率非 常接近0.75。可见，最为对称的振动，其退偏振率最小。
(4)检测和控制系统 传统的采用光电倍增管，目前多采用CCD探测器， FTRaman常用的检测器为Ge或InGaAs检测器。在控制和处理方面，因 FTRaman采用了傅里叶变换技术，因此对计算机有更高的要求。
激光Raman光谱仪
激光光源：He-Ne激光器，波长632.8nm；
Ar激光器， 波长514.5nm，
• 瑞利滤光片
• 光谱仪和探测器
(1)激发光源 常用的有Ar离子激光器，Kr离子激光器，He-Ne激光器， Nd-YAG激光器，二极管激光器等。Ar离子激光器的两条主要强线是 488nm蓝光和514．5nm黄绿光，这也是拉曼光谱仪上常用的激发谱线。 Kr离子激光器丰要提供近紫外谱线219nm，242nm和266nm。He-Ne激 光器的激发线常用的是632．8nm。Nd-YAG激光器激发最强的是波长为 1064nm的谱线，特别适合用于开展共振拉曼散射的染料激光器的泵浦光 源。
光电场作用于电子云的力是位于垂直于光传播方向的平面上。平面上 该力的方向可用一个矢量来表示，矢量的振幅在正负值之间正弦振荡 。矢量所指的方向叫做光的偏振方向。
对于一特定分子的运动，其拉曼散射光的偏振方向就是该振动引起的 电子云极化率变化的方向。若光引起的电子云位移方向与入射光偏振 相同，则拉曼散射光就有与入射光相同的偏振方向。反之，散射光与 入射光有不同的偏振方向。
• 第一项对应于分子散射光频率等于激发光频率的瑞利散射； 第二项对应于散射光频率发生位移改变的拉曼散射，其中0为Stokes线，0+为Anti-Stokes线。
• (d / d q) 00是拉曼活性的依据，即分子振动时，凡是分子 极化率随振动而改变，就会产生拉曼散射，即分子具有拉曼 活性。
拉曼活性
拉曼选择规则说明什么样的振动跃迁是许可的。对一种理想的分子振 动，谐振的选择规则是△v=±1，式中v为振动能级，振动非谐性产生 弱拉曼峰，称为泛音，它扰乱了选择规则。只要确定分子的对称性， 就能从适当的表格中得知有关振动是允许的还是禁戒的。
拉曼效应相关参数
• 影响拉曼峰强的因素
1. 极性化学键的振动产生弱的拉曼强度。强偶极矩使电子云限定在某 个区域，使得光更难移动电子云；
温度升温高 度升高，反斯托克斯线增加。
概率大！
3 振电
2
动子 能基
1 级态
e
0
e
温州大学化材学院
2020/6/21
Rayleigh 散射 Raman 散射
微纳结构材料 & 物理化学研究所
7
7
拉曼光谱原理
• 斯托克斯（Stokes）拉曼散射
分子由处于振动基态E0被激发到激发态E1时，分子 获得的能量为ΔE，恰好等于光子失去的能量：ΔE＝ E1－E0，由此可以获得相应光子的频率改变Δν＝ ΔE/h
光。 ＝ E＝ E0 cos2 0 t
激光拉曼光谱基础
• 1928 C.V.Raman发现拉曼散射效应 • 1960 随着激光光源建立拉曼光谱分析 • 拉曼光谱和红外光谱一样，也属于分子
振动光谱 • 生物分子，高聚物，半导体，陶瓷，药
物，材料等分析 ，尤其是纳米材料分析
拉曼效应：
一束单色光 入射于试样后
透射 散射 吸收
瑞利散射（频率不变） 拉曼散射（频率改变）
分子结构的信息
瑞利散射
• 弹性碰撞： 只改变方向，不改变能量。 • 当一束激发光的光子与作为散射中心的分子发
生相互作用时，大部分光子仅是改变了方向， 发生散射，而光的频率仍与激发光源一致，这 种散射称为瑞利(Rayleigh)散射。
i94r2 2(n n2 2 2 2 n n1 1 2 2)2V2N0(I1c2o2 s)
拉曼原理-LRS与IR比较
• 拉曼光谱是分子对激发光的散射，而红外光谱则是分子对红外光 的吸收，但两者均是研究分子振动的重要手段，同属分子光谱。
• 分子的非对称性振动和极性基团的振动，都会引起分子偶极距的 变化，因而这类振动是红外活性的；而分子对称性振动和非极性 基团振动，会使分子变形，极化率随之变化，具有拉曼活性。
拉曼效应相关参数
• 拉曼散射的偏振
• 对确定分子的对称性很有用。由于激光是线偏振光，而大多数的有机 分子是各向异性的，在不同方向上的分子被入射光电场极化程度不同 。
• 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去偏振度（退偏振比） ρ表征分子对称性
振动模式的高低。
• 拉曼光谱适合同原子的非极性键的振动。如C-C，S-S，N-N键等， 对称性骨架振动，均可从拉曼光谱中获得丰富的信息。而不同原 子的极性键，如C=O，C-H，N-H和O-H等，在红外光谱上有反映。 相反，分子对称骨架振动在红外光谱上几乎看不到。拉曼光谱和 红外光谱是相互补充的。
LRS与IR比较
对任何分子可粗略地用下面的原则来判断其拉曼或红外活性： • 相互排拆规则：凡具有对称中心的分子，若其分子振动对拉
α= α0+(dα/dq)0q q=q0cos2∏w1t
拉曼光谱原理－拉曼活性
• 并不是所有的分子结构都具有拉曼活性的。分子振动是否 出现拉曼活性主要取决于分子在运动过程中某一固定方向 上的极化率的变化。
• 对于分子振动和转动来说，拉曼活性都是根据极化率是否 改变来判断的。
• 对于全对称振动模式的分子，在激发光子的作用下，肯定 会发生分子极化，产生拉曼活性，而且活性很强；而对于 离子键的化合物，由于没有分子变形发生，不能产生拉曼 活性。
所以，拉曼散射强度正比于被激发光照明的分子数。这是应用拉曼光 谱术进行定量分析的基础。拉曼散射强度也正比于入射光强度和
（v0-v）4。
拉曼效应相关参数
• 拉曼不活性
仅仅考虑一个分子的对称性质和其中一种振动，就有可能判定来自该 振动的拉曼散射强度必定等于零。这种振动称为拉曼不活性的或禁戒 的。非拉曼不活性的振动称为拉曼活性的或许可的。
=I / IP
I∥和I⊥——分别代表与激光电矢量平行和垂直的谱线的强度。
3 4
的谱带称为偏振谱带，表示分子有较高的对称振动模式 。
3 的谱带称为退偏振谱带，表示分子对称振动模式较低。
4
拉曼效应相关参数 样品分子对激光的散射和去偏振度的测量
拉曼效应相关参数
• 拉曼散射的偏振
值越小，分子的对称性越高。在使用90°背散射几何时，无规取向
• Stokes散射光线的频率低于激发光频率 。反Stokes 线的频率νas＝ν0＋ΔE/h，高于激发光源的频率。
拉曼光谱原理
• 拉曼位移（Raman Shift） 斯托克斯与反斯托克斯散射光的频率与激发光源 频率之差Δν统称为拉曼位移（Raman Shift）。
• 斯托克斯散射的强度通常要比反斯托克斯散射强 度强得多，在拉曼光谱分析中，通常测定斯托克 斯散射光线。
488.0nm； 散射强度1/4 单色器： 光栅，多单色器； 检测器： 光电倍增管， 光子计数器；
•傅立叶变换-拉曼光谱仪
FT-Raman spectroscopy 光源：Nd-YAG钇铝石榴石激光器（1.064m）； 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。