激光拉曼效应及应用实例
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。
激光拉曼光谱法在金刚石研究中的应用
激光拉曼光谱法是拉曼光谱学与激光技术的结合，它利用激光作为激发光源， 产生高分辨率和高灵敏度的拉曼散射光谱。与常规的拉曼光谱相比，激光拉曼光 谱具有更高的散射截面和更窄的线宽，使得它更适合于微小样品和复杂体系的研 究。
激光拉曼光谱法在金刚石研究中 的应用
1、金刚石的分类与鉴别
金刚石的分类主要依据其内部结构和化学成分进行。激光拉曼光谱法能够准 确地检测金刚石中的碳原子振动模式，从而对金刚石进行分类和鉴别。例如，通 过比较激光拉曼光谱中观察到的特征峰与标准谱图库中的峰位，可以确定金刚石 的类型和纯度。
激光拉曼光谱法在金刚石研究中的 应用
01 引言
目录
02
激光拉曼光谱法的基 本原理
03 激光拉曼光谱法在金 刚石研究中的应用
04
激光拉曼光谱法的优 势和不足
05 结论
06 参考内容
引言
金刚石，这个被誉为“硬度之王”的碳元素晶体，一直以来都是材料科学和 物理学领域的研究热点。其独特的物理和化学性质，使得金刚石在许多领域都有 广泛的应用，如珠宝首饰、切割工具、光学仪器等。然而，要想充分发挥金刚石 的潜力，首先需要对它的性质和特征进行精确的研究和表征。本次演示将探讨激 光拉曼光谱法在金刚石研究中的应用，以期为相关领域的研究者提供有益的参考。
结果
拉曼光谱技术在考古学中的应用已经取得了许多重要的成果。例如，通过对 古罗马玻璃制品的分析，可以了解到古罗马玻璃制造技术的演变和发展；通过对 中世纪壁画的分析，可以了解到颜料和胶料的成分和来源；通过对古代陶瓷的分 析，可以了解到陶瓷的烧制工艺和原材料等。这些信息的获取对于考古学家来说 是至关重要的，它们可以帮助我们更深入地了解古代文化和历史的演变。
讨论
拉曼光谱技术在考古学中的应用具有许多优点。首先，它是一种非破坏性的 检测方法，不会对样品造成损伤。其次，它可以在短时间内获取大量的光谱数据， 提高了分析的效率。此外，拉曼光谱技术还可以提供有关物质组成和结构的信息， 这有助于考古学家更准确地推断历史和文化信息。
拉曼光谱的原理和应用实例
拉曼光谱的原理和应用实例1. 拉曼光谱的原理拉曼光谱是一种光谱学技术，基于分子的振动和转动引发的光的散射现象。
该技术由印度物理学家拉曼于1928年发现，因而得名为拉曼光谱。
拉曼光谱相对于传统的红外光谱而言，具有一些独特的优点，如无需特殊的样品处理、高分辨率和光谱质量、不需要长时间的扫描等。
在拉曼光谱中，当光与物质相互作用时，部分光的频率会发生改变，这被称为拉曼散射。
拉曼散射中发射的光具有比入射光频率低或高的特征。
拉曼光谱分为拉曼散射和震动旋转拉曼光谱两种类型。
拉曼散射是通过检测原子或分子与入射光相互作用时发生的能级跃迁所获得的。
而震动旋转拉曼光谱则基于物质的分子振动和转动引发的光的散射。
2. 拉曼光谱的应用实例2.1 材料科学拉曼光谱在材料科学中有许多应用实例。
它可以用来研究材料的结构和成分，鉴定材料的物理和化学性质，以及观察材料的相变过程等。
例如，拉曼光谱被广泛应用于石墨烯的研究中，可以通过观察拉曼峰的位置和强度来确定石墨烯的层数和结构。
2.2 生命科学在生命科学领域，拉曼光谱也有很多应用实例。
它可以用来研究生物分子的结构和功能，如蛋白质、核酸和糖类等。
通过测量不同生物分子的拉曼光谱，可以了解其在细胞内的分布和相互作用。
因此，拉曼光谱被广泛用于细胞生物学、生物医学和药物研发等领域。
2.3 环境科学拉曼光谱在环境科学中也有广泛的应用。
它可以用来分析和鉴定环境样品中的有机和无机物质，如土壤、水和大气中的污染物等。
通过测量不同物质的拉曼光谱，可以确定其组成、结构和浓度。
拉曼光谱还可以用来研究环境样品中的化学反应和转化过程。
2.4 化学分析在化学分析中，拉曼光谱被广泛应用于鉴定和定量分析化学样品中的物质。
由于每种物质具有独特的拉曼光谱特征，因此可以通过比对样品的拉曼光谱与数据库中的标准光谱进行匹配来确定物质的成分和含量。
拉曼光谱还可以结合其他分析技术，如光谱成像和化学图像，来获得更详细的化学信息。
3. 总结拉曼光谱是一种非常重要的光谱学技术，具有广泛的应用领域。
激光拉曼光谱的原理和应用
激光拉曼光谱的原理和应用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,大部分的光会暗原来的发现透射，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,分子结构的研究推荐激光拉曼光谱法是以拉曼散射为理论基础的一种光谱分析方法。
激光拉曼光谱法的原理是拉曼散射效应.拉曼散射：当激发光的光子与作为散射中心的分子相互作用时，大部分光子只是发生改变方向的散射，而光的频率并没有改变，大约有占总散射光的10－10－１0—6的散射，不公改变了传播方向,也改变了频率。
这种频率变化了的散射就称为拉曼散射。
对于拉曼散射来说,分子由基态E0被激发至振动激发态E1，光子失去的能量与分子得到的能量相等为△E 反映了指定能级的变化。
因此，与之相对应的光子频率也是具有特征性的,根据光子频率变化就可以出分子中所含有的化学键或基团。
这就是拉曼光谱可以作为分子结构的分析工具的理论工具. 拉曼光谱仪的主要部件有:激光光源、样品室、分光系统、光电检测器、记录仪和计算机。
应用激光拉曼光谱法的应用有以下几种：在有机化学上的应用,在高聚物上的应用,在生物方面上的应用，在表面和薄膜方面的应用。
有机化学拉曼光谱在有机化学方面主要是用作结构鉴定的手段，拉曼位移的大小、强度及拉曼峰形状是碇化学键、能团的重要依据。
利用偏振特性，拉曼光谱还可以作为顺反式结构的依据。
高聚物拉曼光谱可以提供碳链或环的结构信息。
在确定异构体（单休异构、位置异构、几何异构和空间立现异构等）的研究中拉曼光谱可以发挥其独特作用。
电活性聚合物如聚毗咯、聚噻吩等的研究常利用拉曼光谱为工具,在高聚物的生产方面，如对受挤压线性聚乙烯的形态、高强度纤维中紧束分子的观测，以及聚乙烯磨损碎片结晶度的测量等研究中都彩了拉曼光谱。
激光拉曼散射光谱知识
凡是具有对称中心 的分子，它们的红外吸 收光谱与拉曼散射光谱 没有频率相同的谱带一 一互相排斥定则由于拉 曼与红外光谱具有互补 性，因而二者结合使用 能够得到更丰富的信息。
高分子的红外二向色性及拉曼去偏振度
在聚酰胺-6的红外光谱中，某些谱带显示了 明显的二向色性特性。
它们是NH伸缩振动(3300cm－1)、CH2伸缩振动 (3000-2800cm－1)、酰胺I(1640cm－1)及配胺 Ⅱ(1550cm－1)吸收和酰胺Ⅲ(1260cm－1和1201cm－ 1)吸收谱带。
对于一般红外及拉曼 光谱，可用以下几个 经验规则判断：
1、互相排斥规则
凡有对称中心的分子， 若有拉曼活性，则红 外是非活性的；若有 红外活性，则拉曼是 非活性的；
2、互相允许规则
凡无对称中心的分子，除属于点 群D5h， D2h和O的分子外．都有 一些既能在拉曼散射中出现，又 能在红外吸收中出现的跃迁。若 分子无任何对称性，则它的红外 和拉曼光谱就非常相似。
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
ρ＜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；ρ＝3/4的谱带称为退 偏振谱带，表示分子的对称 振动模式较低。
式中I∥和I┴——分别代 表与激光电矢量相垂直 和相平行的谱线的强度
◆ 分子对称骨架振 动的红外信息很少 见到。故拉曼光谱 和红外光谱虽产生 的机理不同，但它 们能相互补充，较 完整地获得分子振 动能级跃迁的信息。
拉曼光谱仪
便携式拉曼光谱仪
1.激光器功率： 150 - 200 mW 或 300 - 400 mW* 通过调整可以获得高能量输出 2.光谱范围: 300 - 3900 cm-1 3.像素： 14 µ m x 200 µ m (2048 像素) 4.分辨率： < 6 cm-1 5.光谱覆盖 ~ 200 cm-1 ~2400 cm-1 (785 nm /808 nm激发
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'。
拉曼光谱分析的原理及应用
拉曼光谱分析的原理及应用1. 引言拉曼光谱分析是一种非常重要的光谱分析技术，可以用于物质的成分分析和结构表征。
本文将介绍拉曼光谱分析的基本原理，并探讨其在各个领域的应用。
2. 拉曼光谱分析的原理拉曼光谱分析基于拉曼散射效应，其原理可以简单概括为：物质受到激光照射后，光子与分子进行相互作用，一部分光子会被散射并改变频率，这个频率差称为拉曼散射频移。
通过测量拉曼散射光的频移，可以获取物质的结构信息和振动模式。
3. 拉曼光谱分析的步骤拉曼光谱分析包括以下几个步骤： - 选择适当的激光源和光谱仪，确保实验条件和仪器精度； - 将样品与激光束进行交互作用，通常采用激光聚焦技术，使激光与样品相互作用，产生拉曼散射光； - 使用光谱仪收集拉曼散射光，并对其进行光谱分析，包括频移的测量和峰谱分析； - 对光谱数据进行处理和解析，以获取样品的结构信息和振动模式。
4. 拉曼光谱分析的应用领域拉曼光谱分析在各个领域都有广泛的应用。
以下列举了几个典型的应用领域：4.1 材料科学•材料成分分析：通过拉曼光谱分析，可以对材料的成分进行快速、非破坏性的检测，如金属合金、聚合物材料等。
•相变研究：通过观察拉曼光谱中的频移和峰形变化，可以研究材料在不同温度和压力下的相变过程。
4.2 生物医学•药物分析：拉曼光谱可以用于药物的质量控制和表征，如药物的纯度、结晶形态等。
•细胞研究：通过拉曼光谱技术，可以对细胞内的分子成分和代谢物进行分析，以研究细胞的结构和功能。
4.3 环境监测•气体检测：拉曼光谱分析可以用于快速检测大气中的气体成分，如空气中的二氧化碳、甲烷等。
•水质检测：通过拉曼光谱分析，可以对水质进行快速、非破坏性的检测，如水中的重金属离子、有机物等。
4.4 犯罪科学•鉴定和分析：拉曼光谱分析可以被用于犯罪现场的样品分析和鉴定，如毒品、爆炸物等。
5. 拉曼光谱分析的优势和挑战拉曼光谱分析具有以下优势： - 非破坏性：样品不需要受到破坏或改变，可以进行多次分析。
01激光拉曼光谱法
(3) 激发光是可见光，在可见光区测分子振动光谱。 (4) 拉曼光谱中的基团振动频率和红外光谱相同。
酮羰基的伸缩振动在红外光谱中位于1710cm-1附近， 而拉曼光谱中总在（1710土3）cm-1。
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②拉曼活性振动 诱导偶极矩 = E
非极性基团，对称分子。 拉曼活性振动-伴随有极化率变化的振动。
对称分子： 对称振动→拉曼活06性:0。8:5不5 对称振动→红外活性
(二) Raman光谱
CCl4的Ramam光谱图
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1. Raman光谱特点
(1) 拉曼光谱记录的是stoke 线。 (2) 测量相对单色激发光频率的位移。
(1) 对不同物质： 不同。
(2) 对同一物质： 与入射光频率无关；表征分子振-
转能级的特征物理量；定性与结构分析的依据；分子振-转
光谱；与红外光谱互补。
(3) Raman散射的产生：光电场E中，分子产生诱导偶极
矩，即
= E
分子极化率，分子电子云分布改变的难易程度。
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4）环状化合物的对称呼吸振动常常是最强的拉曼谱 带。形成环状骨架的键同时振动。
5）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，反之，非对称伸 缩振动是弱谱带。红外光谱与此相反。
6）C—C伸缩振动谱带在拉曼光谱中强，红外光谱中弱。
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3.实验结束，首先取出样品，关断电源。 4.注意激光器电源开、关机的顺序正好相反。
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四、 激光拉曼光谱法的应用
拉曼应用案例
拉曼应用案例1. 医学领域：拉曼光谱技术可以用于检测和诊断疾病。
例如，通过分析患者的尿液样品，可以使用拉曼光谱来检测尿液中的蛋白质、葡萄糖、药物等物质的含量，从而帮助医生判断患者的健康状况。
2. 食品安全：拉曼光谱可以用于检测食品中的有害物质。
例如，在奶粉中添加非法添加剂，拉曼光谱可以快速检测出来。
同时，拉曼光谱还可以检测食品中的营养成分、添加剂等，帮助消费者了解食品的质量和安全性。
3. 环境保护：拉曼光谱技术可以用于监测和分析环境中的有害物质。
例如，可以使用拉曼光谱来检测水污染中的重金属、有机物等物质。
此外，拉曼光谱还可以用于监测大气中的污染物，帮助环保部门制定相应的治理措施。
4. 材料科学：拉曼光谱可以用于研究材料的结构和性质。
例如，可以使用拉曼光谱来分析纳米材料的表面性质、晶体结构等。
此外，拉曼光谱还可以用于研究材料的应力分布、晶格缺陷等，帮助科学家了解材料的性能和应用潜力。
5. 法医学：拉曼光谱可以用于刑侦鉴定。
例如，在犯罪现场收集到的物证中，可以使用拉曼光谱来分析物质的成分和特征，从而帮助警方追踪犯罪嫌疑人或者确认犯罪手段。
6. 药物研发：拉曼光谱可以用于药物的快速鉴定和分析。
例如，在药物研发过程中，可以使用拉曼光谱来分析药物的纯度、结构等。
此外，拉曼光谱还可以用于监控药物生产过程中的质量控制，确保药物的质量和安全性。
7. 石油化工：拉曼光谱可以用于石油和化工产品的分析和检测。
例如，可以使用拉曼光谱来分析原油中的成分和质量，从而帮助石油行业了解油田开发的潜力和石油资源的利用价值。
此外，拉曼光谱还可以用于检测化工产品中的有害物质和杂质，确保产品的质量和安全性。
8. 能源领域：拉曼光谱可以用于新能源材料的研究和开发。
例如，可以使用拉曼光谱来分析太阳能材料、燃料电池材料等的结构和性能。
通过研究和优化材料的特性，可以提高新能源设备的效率和稳定性。
9. 纳米技术：拉曼光谱可以用于纳米材料的研究和制备。
拉曼光谱的应用原理和应用
拉曼光谱的应用原理和应用1. 拉曼光谱的应用原理拉曼光谱是一种非常重要和广泛应用的光谱技术，它基于拉曼散射现象，通过测量分子和晶体材料中分子振动引起的频率和强度的光散射来分析样品的性质和组成。
其原理如下：1.1 拉曼散射现象当激光等特定波长的光照射到样品上时，其中一部分光会发生散射。
拉曼散射分为斯托克斯拉曼散射和反斯托克斯拉曼散射两种。
斯托克斯拉曼散射发生在照射光的频率低于样品分子的振动频率时，而反斯托克斯拉曼散射则发生在照射光频率高于样品分子振动频率时。
1.2 拉曼散射频率的变化拉曼散射频率的变化与样品中分子和晶体的振动能级有关。
当激光照射到样品上时，部分光子与样品中的分子或晶体发生相互作用，能量发生转移，导致光子频率的变化。
根据振动能级的不同，拉曼散射频率可分为拉曼位移和反拉曼位移，代表了样品分子或晶体的不同振动模式。
1.3 波长的选择和激光的特性激光的波长选择对拉曼光谱的应用至关重要。
优选的波长有利于增强拉曼散射信号，并避免干扰信号的产生。
激光的特性，如照射功率、光束直径、聚焦方式等，也会对拉曼光谱的测量结果产生影响。
2. 拉曼光谱的应用拉曼光谱在各个领域都有广泛的应用，以下列举了一些常见的应用领域和具体的应用案例：2.1 材料科学•分子结构鉴定：通过测量拉曼散射光谱，可以确定分子的结构、组成和化学键的情况，对材料的性能研究具有重要意义。
•晶体学研究：拉曼光谱可以用于晶体的物理和化学特性的研究，如晶格振动模式的确定。
•材料表征：拉曼光谱可用于分析材料的表面形貌、纳米结构等。
2.2 生命科学•药物分析：拉曼光谱可以用于药物的结构鉴定、药物成分的定量、药物质量控制等。
•生物体内组分鉴定：拉曼光谱可以应用于生物体内组分的鉴定，如血液、尿液、体液中的代谢产物、蛋白质等。
•活体分析：拉曼光谱可以在非侵入性的条件下对生物体进行实时、实空间的分析，例如肿瘤组织的鉴定、癌症细胞的检测。
2.3 环境科学•空气污染监测：拉曼光谱可以检测和分析大气中的污染物，如VOCs （挥发性有机化合物）。
拉曼光谱分析仪的原理和应用
拉曼光谱分析仪的原理和应用什么是拉曼光谱分析仪?拉曼光谱分析仪（Raman spectroscopy）是一种非侵入性的光谱分析技术，通过激光照射样品，观察样品中光子的散射现象获取样品的光谱信息。
拉曼光谱分析仪可以提供样品的分子结构、组成、物理状态以及分子之间的相互作用等详细信息，广泛应用于医药、生物、化学、材料和环境等领域。
拉曼光谱分析的原理拉曼光谱分析基于拉曼散射效应，该效应是过程中原子或分子的振动产生光子的能量变化，从而使得入射光子发生能量的转移。
拉曼光谱是通过测定样品中光子能量的变化来分析样品的。
具体而言，拉曼光谱分析仪使用一束单色激光照射样品，并收集样品散射出的光谱信息。
收集到的光谱信息被传输到光谱仪中进行处理和分析。
拉曼光谱分析的应用拉曼光谱分析仪在各种领域有广泛的应用，以下是一些常见的应用领域和案例：1. 化学领域•化学物质的鉴定和定量分析•反应过程的监测和动力学研究2. 材料科学和工程•材料的结构分析和成分鉴定•制备过程的监控和优化3. 药学和生物医学•药物分子的结构表征和成分分析•癌症早期诊断和体内药物输送研究4. 环境科学•污染物的检测和监测•大气中气体成分的分析拉曼光谱分析仪的优势拉曼光谱分析仪相比传统的光谱分析技术具有以下优势：•非破坏性分析：不需要对样品进行任何处理，避免了样品的破坏。
•快速分析：可以在短时间内获取样品的光谱信息，快速分析样品的组成和结构。
•无需特殊准备：样品不需要进行特殊处理或制备，直接进行分析。
•高灵敏度：能够检测到样品中只有少量的化学成分或污染物。
•高分辨率：可以分析样品中的微观结构和细微变化。
使用拉曼光谱分析仪的步骤使用拉曼光谱分析仪进行实验和分析时，通常依次执行以下步骤：1.准备样品：根据需要准备待分析的样品，不同的样品可能需要不同的处理方法，比如溶解、制片等。
2.设置拉曼光谱分析仪：根据样品和分析要求，设置合适的激光波长、功率和采样参数。
3.放置样品：将样品放置在拉曼光谱分析仪的样品台上，保持样品与激光的光线对准。
拉曼光谱原理+模型+常见应用
拉曼光谱原理+模型+常见应用拉曼光谱是一种非常重要的光谱分析方法，它利用分子振动能级的变化而发射或吸收光子，研究样品的分子结构和化学成分。
拉曼光谱具有独特的优势，可以应用于各种领域，包括化学、生物、材料科学等。
本文将重点介绍拉曼光谱的原理、模型和常见应用。
拉曼光谱的原理：拉曼光谱是一种分子振动光谱，其基本原理是分子在受到激发后，分子的振动状态会发生变化，从而导致入射光子的频率发生改变。
这个现象被称为拉曼散射，是由分子的振动引起的。
当分子受到光子激发，分子的振动能级发生变化，使得散射光子的频率发生变化，这种频率差被称为拉曼频移。
通过测量样品散射光的频率和强度，可以得到样品的拉曼光谱图谱，从而分析样品的分子结构和化学成分。
拉曼光谱的模型：拉曼光谱的模型主要是通过量子力学和分子振动理论来描述分子的振动状态和引起的拉曼频移。
在拉曼光谱分析中，通常采用谐振子模型和量子力学模型来模拟分子的振动模式和能级，从而推导出分子的振动能级和拉曼频移的数学表达式。
利用这些模型，可以计算出不同分子的拉曼频移和强度，从而分析样品的分子结构和化学成分。
拉曼光谱的常见应用：1.化学分析：拉曼光谱可以用于分析化学物质的结构和成分，包括有机分子、高分子材料、药物等。
通过拉曼光谱分析，可以辨识和鉴定不同化合物的结构和功能团，从而实现化学成分的快速检测和分析。
2.生物医学：拉曼光谱可以用于生物医学领域，包括生物分子的结构和功能分析、生物样本的快速检测和诊断等。
通过分析生物样本的拉曼光谱，可以实现对细胞、组织和生物分子的快速、无损检测和分析。
3.材料科学：拉曼光谱可以用于材料科学领域，包括材料表面、界面和纳米结构的表征、材料的结构、形貌和成分分析等。
通过拉曼光谱分析，可以实现对材料的微观结构和性质的表征和分析。
4.环境监测：拉曼光谱可以用于环境监测领域，包括大气、水体和土壤样品的化学成分和污染物的分析、环境污染的监测和评估等。
通过拉曼光谱分析，可以实现对环境样品的快速、准确的分析和监测。
激光拉曼光谱法在金刚石研究中的应用
激光拉曼光谱法在金刚石研究中的应用激光拉曼光谱（Laser Raman spectroscopy）是一种分析样品中分子振动和晶体晶格振动的方法。
其中，激光将光能转移到物质中，使得物质中的分子和晶格发生振动。
通过检测光子的散射能量和频率变化，激光拉曼光谱能够提供关于物质结构、组成和性质的详细信息。
在金刚石研究中，激光拉曼光谱法有着广泛的应用。
首先，激光拉曼光谱法可以用于检测金刚石的杂质和晶格缺陷。
在金刚石中，杂质和缺陷会对晶格振动的频率和强度产生影响。
通过测量拉曼峰的位置和强度，可以确定金刚石中的杂质种类和含量，以及晶格缺陷的类型和分布情况。
例如，激光拉曼光谱法可以用来检测金刚石中的氮杂质，因为氮杂质会引起峰位的移动和增强。
其次，激光拉曼光谱法可以用于研究金刚石的晶体结构和相变行为。
金刚石由碳原子构成，具有类似于石英和冰的四方晶体结构。
激光拉曼光谱可以提供有关金刚石的晶格参数、键角和键长等信息，从而帮助研究金刚石的晶体结构和变形机制。
此外，激光拉曼光谱还可以研究金刚石的相变行为，例如石墨化相变和金刚石的高温高压相变。
通过测量拉曼峰的强度和频率变化，可以揭示这些相变行为的微观机制。
此外，激光拉曼光谱法还可以用于金刚石的表面和界面分析。
金刚石的表面和界面具有特殊的电子结构和化学性质，能够对光的散射和吸收产生显著影响。
通过测量拉曼光谱，可以研究金刚石表面和界面的化学反应、吸附行为和膜片薄度等参数。
例如，激光拉曼光谱可以用来研究金刚石表面的氧化反应和钠离子的吸附行为。
这些表面和界面的研究成果对金刚石的应用和制备具有重要的指导意义。
此外，激光拉曼光谱法还可以用于金刚石的强度和热学性质研究。
金刚石是世界上最硬的材料之一，其物理和化学性质受到严格的约束。
激光拉曼光谱法可以用来研究金刚石的硬度、弹性模量和热膨胀系数等参数。
通过测量激光拉曼光谱的峰位位置和宽度变化，可以揭示金刚石材料的机械和热学性质变化规律，为其工程应用提供重要参考。
拉曼散射光谱技术在生物医学领域中的应用研究
拉曼散射光谱技术在生物医学领域中的应用研究随着科学技术的不断发展，越来越多的高精度仪器被应用在医疗诊断和分析中。
其中，拉曼散射光谱技术是一种基于分子振动的非破坏性光谱技术，其应用领域十分广泛，如环境、材料和化学等领域。
而在生物医学领域中，拉曼散射光谱技术的应用也逐渐被重视。
一、拉曼散射光谱技术的基本原理和特点拉曼散射光谱技术基于拉曼效应（Raman Effect），其原理是当激光通过分子时，分子将散射出与入射光不同频率的光，并产生光谱特征。
这种特征光谱包含了与分子振动有关的信息，可以通过分析这些谱线来确定分子的结构和化学成分。
相比于其他光谱技术，拉曼散射光谱技术具有非常显著的特点。
首先，它是一种非破坏性的技术，不会对样本造成损伤，所以可以应用于活体样本的测量。
其次，它的信号响应强，可以在低浓度样品中检测到特定的分子。
此外，由于其不需要特殊的样品处理，成本和时间上的开销也比较低。
二、在生物医学领域中的应用1.生物分子鉴定和检测拉曼散射光谱技术可以快速、精确地鉴定和检测多种生物分子，如蛋白质、核酸、碳水化合物、脂类等。
这对于诊断和治疗疾病具有重要的意义。
例如，拉曼散射光谱技术可以用于检测血液中的癌症标志物，如PSA和AFP，以及肝炎病毒。
2.药物研究和开发在药物研究和开发中，拉曼散射光谱技术可以用于研究药物分子的结构和构象，以及药物与生物分子之间的相互作用。
这有助于评估药物的药效、毒性和代谢机制。
拉曼散射光谱技术还可以用于监测药物在体内的分布和代谢，以及药物在药物设计过程中的优化和改良。
3.组织工程和再生医学在组织工程和再生医学中，拉曼散射光谱技术可以用于评估生物材料的化学组成和结构，以及在体内的环境。
此外，拉曼散射光谱技术还可以用于跟踪干细胞的分化和生长，以及测定细胞的代谢状态和功能。
三、应用实例1.肿瘤检测研究人员通过拉曼散射光谱技术成功地检测出了口腔癌症和乳腺癌症细胞中的变化，这为早期癌症检测提供了重要的依据。
激光拉曼光谱实验报告---近代物理实验
激光拉曼光谱实验报告学号：201011141054 姓名：牟蓉实验日期：2013.3.28 指导老师：杨国建摘要：本实验研究了用半导体激光器泵浦的3Nd +：4YVO 晶体并倍频后得到的532nm 激光作为激发光源照射液体样品的4CCL 分子而得到的拉曼光谱，确定了各个峰的退偏度，0.929752、0.629412、0.873846、0.741176、0.884774、0.757774关键词:拉曼散射、分子振动、退偏一、引言1928年，印度物理学家拉曼（C.V.Raman ）和克利希南（K.S.Krisman ）实验发现，当光穿过液体苯时被分子散射的光发生频率变化，这种现象称为拉曼散射。
几乎与此同时，苏联物理学家兰斯别而格（ndsberg ）和曼杰尔斯达姆（L.Mandelstamm ）也在晶体石英样品中发现了类似现象。
在散射光谱中，频率与入射光频率0υ相同的成分称为瑞利散射，频率对称分布在0υ两侧的谱线或谱带01υυ±即为拉曼光谱，其中频率较小的成分01υυ-又称为斯托克斯线，频率较大的成分01υυ+又称为反斯托克斯线。
这种新的散射谱线与散射体中分子的震动和转动，或晶格的振动等有关。
拉曼效应是单色光与分子或晶体物质作用时产生的一种非弹性散射现象。
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。
20世纪60年代激光的问世促进了拉曼光谱学的发展。
由于激光极高的单色亮度，它很快被用到拉曼光谱中作为激发光源。
而且基于新激光技术在拉曼光谱学中的使用，发展了共振拉曼、受激拉曼散射和番斯托克斯拉曼散射等新的实验技术和手段。
拉曼光谱分析技术是以拉曼效应为基础建立起来的分子结构表征技术,其信号来源于分子的振动和转动。
它提供快速、简单、可重复、且更重要的是无损伤的定性定量分析，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。
拉曼光谱技术的原理及应用
拉曼光谱技术的原理及应用拉曼光谱技术是一种分析样品中分子的非常有效的方法。
在该技术中，利用拉曼效应同样也可以识别特定的纳米颗粒和其他不透明的物质。
本文将详细阐述拉曼光谱技术的原理及应用。
1. 拉曼光谱技术的原理拉曼光谱技术是一种激光光谱技术，它利用样品的分子振动模式（横振动、伸缩和扭曲等模式），使分子发生光散射，并将散射的光收集起来进行分析。
在拉曼光谱技术中，将激光照射到样品上，样品分子中的大部分仍然是以核的振动模式存在。
但当激光的频率与分子的振动频率相同时，由于拉曼效应的作用，部分光子将分离并产生红移或蓝移。
这个现象就是拉曼散射现象。
拉曼效应的原理是，当光子入射到分子上时，分子表现出类似摆动的运动，这种运动随着时间的推移而释放出特定频率的光子，这样就形成了拉曼散射光谱特征峰。
拉曼光谱学中的光谱特征包括波数（公式1）和相对强度（公式2），如下所示：公式1：wavenumber（cm^-1）=1/wavelength（cm）公式2：Relative intensity（I/I0）在拉曼光谱图中，相对强度是指各个峰的高度比较，波数则表示各个峰所对应到的分子振动能量。
实验室中常用的拉曼光谱仪的波数精度一般在1 cm^-1左右。
2. 拉曼光谱技术的应用2.1 分子结构和化学成分的分析拉曼光谱技术可以为分子结构和化学成分的分析提供非常重要的信息。
如在红外光谱技术中，只有具有矢量性的分子振动模式才能产生吸收峰，因此该技术对于分析非常规的分子结构并不适用。
而拉曼光谱技术可以用于任何分子结构的振动分析，可以检测出如异构体、杂质或药物的不同形式等信息。
由于拉曼光谱可以通过常压、接触以及非接触的方法进行采集，因此这使得样品的限制条件相对较少。
2.2 生物检测和药品品质检测拉曼光谱技术在生物医学分析领域中也得到广泛应用。
在这个领域中，拉曼光谱技术可以用于检测血液中的各种生物分子，如细胞、蛋白质、DNA、荷尔蒙、抗生素和维生素等。
激光共焦显微拉曼光谱分析
第五篇 光谱分析第四章 拉曼光谱分析——激光显微共焦拉曼光谱仪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，这种散射称为瑞利散射，由英国物理学家瑞利于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，经色散分光过滤后的太阳光呈蓝色，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。
因为这一重大发现，拉曼于1930年获诺贝尔物理学奖。
拉曼光谱得到的是物质分子的振动光谱，是物质的指纹性信息，即每一种物都有自己特征拉曼谱图，因此拉曼光谱是认证物质和分析成分的有力工具。
而且拉曼峰的频率（或波数）对物质结构的微小变化非常敏感，所以也常通过对拉曼峰的微小变化的观察，来研究在一些条件下，比如温度、压力、掺杂等，所引起的物质结构变化，以及间接推出材料不同部分微观上的环境因素的信息，如应力分布等。
拉曼光谱技术的优点：光谱的信息量大，谱图易辨认，特征峰明显；对样品无接触，无损伤；样品无需进一步处理；快速分析，鉴别各种材料的特性与结构；由于激光拉曼光谱仪还带有显微共焦功能，故又称激光显微共焦拉曼光谱仪，可做微区微量以及分层材料的分析（1微米左右光斑）；高空间分辨率对地质的包裹体尤其有用；能适合黑色和含水样品；高、低温及高压条件下测量；光谱成像快速、简便，分辨率高；仪器稳固，体积适中，维护成本低，使用简单。
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。
一、基本原理当波数为 （频率为 ）的单色光入射到介质上时，除了被介质吸收、反射和透射外，总会有一部分被散射。
拉曼效应的应用
拉曼效应的应用引言拉曼效应是一种光谱学方法，通过分析光与物质相互作用时发生的光散射现象，从而获取物质的结构和特性信息。
拉曼效应被广泛应用于材料科学、生命科学、环境科学以及其他领域。
本文将详细介绍拉曼效应的应用背景、应用过程和应用效果。
应用背景拉曼效应最早是由印度物理学家拉曼于1928年发现的。
他观察到在光散射实验中，一部分光子会发生频率的变化，从而产生新的散射光。
这种发现引起了科学界的重视，并被命名为“拉曼效应”。
拉曼效应背后的原理是光与物质相互作用时，光子与物质分子之间的相互作用导致光子的能量发生变化。
这种变化可用于研究物质的结构、化学成分、晶格振动等信息。
应用过程拉曼效应的应用过程主要包括激光照射、散射光收集和光谱分析三个步骤。
1. 激光照射首先，需要使用高功率、单色性好的激光器照射样品。
激光器通常使用氩离子激光器、固体激光器或半导体激光器。
激光器的选择取决于所需的激光波长和功率。
2. 散射光收集样品受激光照射后，产生的拉曼散射光通过透镜或光纤收集。
收集光线的引导可使用角度差扩散，以提高收集效率。
透镜和光纤的选择需根据系统需要进行。
3. 光谱分析收集到的拉曼散射光通过光谱仪进行光谱分析。
光谱仪通常包括一个物质散射探测器和一个光谱仪器，如光栅光谱仪或光电二极管光谱仪。
拉曼光谱仪将光输入探测器中，并将其转换为电信号。
然后，电信号通过光谱仪器分析并转换为光谱图形。
应用效果拉曼效应的应用效果非常广泛，以下列举几个重要领域的应用实例。
1. 材料科学拉曼效应在材料科学领域中广泛应用于材料表征和分析。
通过拉曼光谱分析，可以确定材料的组分、结构、结晶度、晶格振动等信息。
例如，拉曼光谱可用于识别不同材料的纤维、聚合物、陶瓷等。
此外，拉曼效应也可用于材料的缺陷分析和材料性能的表征。
2. 生命科学在生命科学领域，拉曼效应可用于细胞和生物分子的分析。
由于拉曼光谱对生物样品无需特殊处理，可以直接进行非侵入性检测。
例如，拉曼光谱可用于检测癌细胞、细菌、蛋白质和DNA等生物分子。
激光拉曼光谱法的原理和应用实例
激光拉曼光谱法的原理和应用实例1. 原理激光拉曼光谱法是通过激发样品中的分子振动使其发生光散射，进而通过分析散射光子的能量变化来确定样品的组成和结构。
其原理主要涉及以下几个方面：1.1 拉曼散射拉曼散射是光与分子相互作用产生的光散射现象。
当光与样品分子相互作用时，部分光子的能量会发生改变，这种能量变化即为拉曼散射。
拉曼散射分为斯托克斯拉曼散射和反斯托克斯拉曼散射两种，其中斯托克斯拉曼散射的光子能量减小，反斯托克斯拉曼散射的光子能量增大。
1.2 激发光源激光是产生拉曼散射的关键光源。
激光具有单色性、高亮度和狭窄线宽等特点，能够提供足够的功率和光子密度。
常用的激光光源包括氦氖激光器、固体激光器和半导体激光器等。
1.3 散射光子激发样品后，样品发射出的散射光子包含了拉曼散射光子。
这些散射光子的能量在激发光子的基础上发生了变化，通过测量散射光子的能量变化可以推断出样品的振动模式和化学成分。
2. 应用实例激光拉曼光谱法在许多领域中都有广泛的应用，下面列举了几个典型的应用实例。
2.1 材料科学激光拉曼光谱法在材料科学中被用于材料的组成和结构分析。
通过测量散射光子能量的变化，可以得到材料中不同化学键的振动信息，从而确定其组成和结构。
这对于材料的研发和分析具有重要意义。
2.2 生物医学激光拉曼光谱法在生物医学领域中被广泛应用于生物分子的定量和定性分析。
通过测量生物样品中的拉曼散射光子能量变化，可以获得样品中不同化学物质的信息，包括蛋白质、核酸和脂类等。
这对于研究疾病的发生机制和诊断具有重要意义。
2.3 环境监测激光拉曼光谱法在环境监测中可用于检测和分析土壤、水和大气等环境样品中的化学物质。
通过测量散射光子的能量变化，可以确定样品中的有机物、无机物和污染物等成分，从而评估环境污染状况。
2.4 食品安全激光拉曼光谱法在食品安全检测中起到重要作用。
利用激光拉曼技术可以检测食品中的农药残留、添加剂和污染物等有害物质，确保食品的质量和安全。
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激光拉曼效应及应用实例摘要：本文介绍了拉曼效应基本理论、发展历程和技术特点，拉曼光谱图所包含的信息、拉曼光谱定量检测分析流程。
并以苹果、猕猴桃为研究对象，以其表面上的蚜实净和哒螨灵等农药作为检测对象，应用拉曼光谱检测技术进行检测研究。
关键词：拉曼光谱，苹果，猕猴桃，蚜实净，哒螨灵水果果皮和农药都有各自的分子成分，因此，对应的拉曼光谱也具有各自的特征峰值。
为了检测水果表面农药残留，首先对获取的无蚜实净和哒螨灵残留的果皮样品的拉曼光谱图进行特性研究，得出特征位移，然后再对有不同浓度农药残留的水果果皮进行拉曼光谱采集和特征分析。
1.拉曼效应1.1拉曼效应基本原理光照射到物质上会发生弹性散射和非弹性散射两种情况。
弹性散射的散射光是与激发光波长相同的成分，光子与物质分子的碰撞不发生能量交换，非弹性散射的散射光有比激发光波长长的和短的成分，光子与物质分子的碰撞过程中，将一部分能量给予分子或从分子处得到能量，统称为拉曼效应。
拉曼光谱是研究分子振动的一种光谱方法 ,与红外光谱具有不同的原理和机制 ,类似的结构信息 ,可以用来鉴定分子中存在的官能团，检测物质分子的振动和转动能级，这两种光谱俗称姊妹谱。
红外光谱是单光子吸收过程，它取决于分子的偶极矩变化 ,而拉曼光谱则可以看成是一种吸收-发射的双光子过程，由分子极化率变化诱导的 ,它的谱线强度取决于相应的简正振动过程中极化率的变化的大小。
在分子结构分析中 ,拉曼光谱与红外光谱是相互补充、相互配合的。
拉曼光谱能很好地表现一些在红外光谱仪中无法检测的信息。
拉曼效应用虚的上能级概念表示为：图1.1 拉曼效应1.2拉曼光谱检测原理拉曼（Raman）过程就是光被分子的非弹性散射过程，非弹性散射过程是两个碰撞体之间有能量传递的一种散射，在Raman散射中，光可能通过使分子的一个或几个（转动的或振动的）简正方式激发而将能量传给分子，也可以从分子已激发的简正方式获得能量。
由于分子的内简正方式是量子化的，所以传递的能量被限定为一定的份额，从而散射光中包含一些与入射频率偏离若干分立量的频率成分，检测和记录这种散射光的频率组成就构成了该物质的拉曼光谱。
拉曼光谱基于一种光的散射现象，频率为v0 光进入介质时，除被介质吸收、反射和透射外，还有一部分偏离主要的传播方向，这种现象称为光散射，散射光按频率分为三类：（1）频率仍为v0 （波数变化错误！未找到引用源。
）称为瑞利(Rayleigh)散射.（2）频率改变较大（错误！未找到引用源。
）称为拉曼散射，是1928年印度科学家发现的。
（3）频率改变很小（错误！未找到引用源。
）称为布里渊（Brillouin）散射.这三类散射光的强度差别很大，瑞利散射最强，一般为入射光强的错误！未找到引用源。
数量级;拉曼散射最弱，最强的拉曼线也只有瑞利散射强度的错误！未找到引用源。
数量级，为入射光强的错误！未找到引用源。
数量级。
图1.2 瑞利散射和拉曼散射的能量转移图拉曼散射光频率v相对于入射光频率错误！未找到引用源。
的偏移，即拉曼光谱的频移错误！未找到引用源。
v，是拉曼光谱的一个重要特征量。
拉曼散射的频移量多数在错误！未找到引用源。
之间，这是因为拉曼散射是由于分子振动能态间的跃迁造成的，用能级概念很容易说明生产拉曼频移的定性图像。
错误！未找到引用源。
分别表示两个振动能级。
如果错误！未找到引用源。
为振动基态，由于入射光子错误！未找到引用源。
与分子的作用，使分子从低振动能级跃迁到较高的中间能态，再从中间能态回到较低的振动能态，光子不但改变了方向，而且能量也发生变化。
根据能量守恒原理得到错误！未找到引用源。
如果分子起始时已经处于激发态错误！未找到引用源。
，同理有在拉曼光谱中，把错误！未找到引用源。
分别称为斯托克斯（Stokes）线和反斯托克斯（Anti-Stokes）线。
拉曼光谱图中以错误！未找到引用源。
为坐标原点，以错误！未找到引用源。
为横坐标，并把斯托克斯线的频移算作正的，则拉普线的位置与错误！未找到引用源。
无关，而斯托克斯线的位置对于坐标原点是对称的。
1.3拉曼谱图包含信息拉曼光谱的横坐标：拉曼位移(cm-1)或波数，即入射光与散射光的频率差；它与物质结构成份相关，和入射光频率（波长）无关，可以给出物质特定的结构信息。
拉曼光谱的纵标：光子计数(cnt)或每秒光子计数(cnt/sec)，表征信号的强度。
拉曼频率：提供物质的组成、结构、形态。
拉曼峰强度：正比于浓度[22]。
图 1.3 拉曼光谱示例图2.拉曼光谱检测与预处理2.1实验材料实验样品：新鲜的苹果、猕猴桃。
实验农药：1.江苏克胜集团股份有限公司市售可湿性粉剂蚜实净（有效成分10%）2.山东邹平农药有限公司市售可湿性粉剂哒螨灵（有效成分20%）。
2.2实验仪器1.本实验用的是共焦显微拉曼光谱仪，仪器的光路结构如图 3-1 所示：图2.1 共聚焦拉曼光谱仪光路示意图2.激光首先通过扩束器，再经过两块反射镜到达滤光片，干涉滤光片滤去光源中非激光频率的大部分光能，使得频率等于入射激光频率的光绝大多数能被反射，此后被显微镜内部反射，由物镜聚焦至待测样品表面.反射光线、散射光连同其它杂散光一起沿着相反的方向返回到瑞利滤波片上，其中激光线以及靠近激光频率的瑞利散射光和杂散光被瑞利滤波片所阻挡不能透过，而拉曼散射光可以通过，再经过由狭缝和光栅组成的单色仪被 CCD 探测器接收，通过信号处理系统后得到样品的拉曼光谱。
2.3实验内容(1) 洗濯水果时，先用净水冲，然后用纯净水洗，干净的吸水纸吸干净水果表面的水滴。
用干净的小刀和镊子在水果表皮上撕取一小片面积约1错误！未找到引用源。
2cm的果皮若干片，用透明胶带固定在载玻片上。
(2) 以蒸馏水作为溶剂，以所购买的蚜实净和哒螨灵农药粉剂作为溶质，分别按照25 mg/kg、50mg/kg 浓度配制两种不同浓度的蚜实净试剂，80mg/kg、100mg/kg浓度配制两种不同浓度的哒螨灵试剂装于试剂瓶中，贴上浓度标签，如蚜实净 25mg/Kg。
(3) 将不同浓度的蚜实净和哒螨灵溶液用医用一次性注射器依次滴涂于己经撕取下来的水果表皮上标签纸贴在载玻片一侧注明，如蚜实净 25mg/Kg，表示水果表皮有浓度为25mg/Kg的蚜实净农药，然后自然晾干。
(4) 设置拉曼光谱仪的参数。
该仪器光谱覆盖范围1100~4200cm-1，分辨率2cm，设置激光波长为785nm，光栅1200。
(5) 将被测样品置于载物台上，先采集蚜实净、哒螨灵样品和干净水果表皮样品的拉曼光谱，然后按照编号在水果表皮上依次滴上一滴（错误！未找到引用源。
）不同浓度的农药溶液，晾干后至于载物台上进行拉曼光谱的采集。
(6) 对采集到的拉曼谱图进行处理，并进行谱图分析。
2.4拉曼光谱预处理采集到的原始拉曼光谱，除了拉曼信号之外，还包括有部分荧光背景和噪声，经过一系列的预处理。
最后，每一个减去了背景的拉曼光谱用600 到 1700cm−1曲线下的面积进行归一化处理，便于比较不同样本之间的光谱形状和谱峰的相对强度，减小误差。
图3.3、3.4显示了原始光谱与经过预处理后的光谱之间的对比。
从图中可以看出，经过预处理后的光谱更统一、更清晰，有利于在相同的标准下比较光谱的差异，对于后续对数据的多元统计分析也有很重要的意义。
图2.2 原始苹果光谱与经过预处理后的苹果光谱之间的对比图2.3 原始猕猴桃光谱与经过预处理后的猕猴桃光谱之间的对比3.结果分析3.1原药拉曼光谱分析（1）蚜实净原药拉曼光谱分析蚜实净（含10%吡虫啉成分），吡虫啉是可杀死绝大多数蔬菜、果树、茶叶和花卉上害虫的烟碱类超高效杀虫剂。
害虫接触药剂后，中枢神经传导受阻，导致麻痹死亡。
产品速效性好，药后1天就有较高的防效。
药效和温度呈正相关关系，温度越高，杀虫效果越好。
为了获得蚜实净的特征拉曼峰，首先对这种农药的原药（10%吡虫啉）进行检测，得到拉曼光谱图如图3.1所示。
3.1蚜实净拉曼光谱图（2）哒螨灵原药拉曼谱分析哒螨灵为触杀性杀螨剂，能有效防治柑橘与棉花红蜘蛛、苹果叶螨、花卉螨虫和红蜘蛛等的整个生长期的幼卵、幼螨、若螨和成螨。
为了获得哒螨灵的特征拉曼峰，首先对这种农药的原药（20%）进行检测，得到拉曼谱如图3.2所示。
图3.2 哒螨灵拉曼光谱图3.2无农药水果拉曼谱分析为了获得水果的特征拉曼峰，首先对无农药的水果样品进行检测，得到苹果和猕猴桃的拉曼光谱图如图3.3和3.4所示。
3.3苹果无农药拉曼光谱图图3.4 猕猴桃无农药拉曼光谱图对原药蚜实净和哒螨灵的拉曼光谱、无药苹果表皮和无药猕猴桃表皮的拉曼光谱进行特征峰位标注，分析四幅图中标注的峰值可知，四者拉曼光谱图的拉曼位移有明显的不同，蚜实净、哒螨灵拉曼位移相对丰富，苹果表面无残留农药的拉曼显现位移在685、879、1157、1306、1441、1527、1608、1656cm-1处相对明显，猕猴桃表面无残留农药的拉曼显现位移在744、836、989、1162、1309、1453cm-1处相对明显。
查阅文献可得不同峰值对应不同物质。
3.3苹果表面不同浓度的农药拉曼光谱分析（1）苹果表面不同浓度蚜实净的拉曼光谱分析针对苹果表皮上的蚜实净进行检测，预处理后得到光谱图如3.5所示，图中的实线光谱为高浓度蚜实净农药，虚线为低浓度蚜实净农药。
图3.5 苹果不同浓度蚜实净拉曼光谱图由图3.5可以看出，喷洒不同浓度蚜实净苹果的拉曼峰值都出现在686 cm-1、854 cm-1、1157 cm-1、1306 cm-1、1440 cm-1、1528 cm-1、1610 cm-1、1656 cm-1处，不同点在于喷洒了高浓度蚜实净的光谱在600错误！未找到引用源。
1000 cm-1范围内强度略微高于喷洒低浓度的，在1000错误！未找到引用源。
1700cm-1范围内强度略微低于喷洒低浓度的。
（2）苹果表面不同浓度哒螨灵的拉曼光谱分析针对苹果表皮上的哒螨灵进行检测，预处理后得到光谱图如3.6所示，图中的实线光谱为高浓度哒螨灵农药，虚线为低浓度哒螨灵农药。
图3.6苹果不同浓度哒螨灵拉曼光谱图由图3.6可以看出，喷洒不同浓度哒螨灵苹果的拉曼峰值都出现在686 cm-1、833cm-1、1157 cm-1、1296 cm-1、1440 cm-1、1524 cm-1、1607 cm-1处，不同点在于喷洒了高浓度哒螨灵的光谱在600错误！未找到引用源。
1300 cm-1内强度明显高于喷洒低浓度的，在1300错误！未找到引用源。
1700cm-1范围内强度大致相等。
（3）苹果有高浓度蚜实净、高浓度哒螨灵与无农药拉曼光谱分析3.7苹果有高浓度蚜实净与无农药拉曼光谱图3.8苹果有高浓度哒螨灵与无农药拉曼光谱图图3.7 、图3.8显示了位于600错误！未找到引用源。