拉曼光谱

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拉曼光谱的原理及应用

拉曼光谱的原理及应用

拉曼光谱的原理及应用拉曼光谱是将激发的样品通过分析散射光的频率而得到的一种光谱技术。

它是基于拉曼散射效应,即光与物质相互作用后,光的频率发生变化而产生散射光谱。

拉曼光谱的原理及应用如下。

原理:拉曼散射是指当物质被激发后,光通过与物质分子或晶体相互作用而发生频率改变的现象。

当光与物质相互作用后,其中一部分光的频率会发生变化,其频率的差值与物质分子或晶体的振动和转动能级有关。

这种频率发生变化的光被称为拉曼光,而拉曼光谱则是分析和记录这种光的技术和结果。

应用:1.化学分析:拉曼光谱可以用于分析化学物质的成分、结构和浓度。

不同化学物质的分子结构和振动能级不同,因此它们与光相互作用后会产生不同的拉曼光谱。

通过对比样品的拉曼光谱与数据库中已知物质的拉曼光谱,可以确定样品的成分和结构。

2.材料科学:拉曼光谱在材料科学中有广泛的应用。

例如,可以通过拉曼光谱来分析材料中的应变、晶格缺陷、晶体结构及化学组成等。

由于拉曼光谱对物质的表面敏感性较强,因此它在研究纳米材料和杂质掺杂材料的结构和性质方面特别有用。

3.生物医学:拉曼光谱在生物医学领域有多种应用。

例如,可以使用拉曼光谱来识别肿瘤组织与正常组织的差异,从而在肿瘤诊断和治疗中发挥重要作用。

此外,拉曼光谱还可以用于分析生物分子的结构变化和相互作用,以及研究细胞功能和代谢过程。

4.环境分析:拉曼光谱可以用于环境样品的分析和监测,例如水质、大气污染物、土壤和废物中的化学物质。

通过拉曼光谱技术,可以对这些环境样品中的有机和无机成分进行定性和定量分析,从而提供可靠的环境数据。

5.药品质量检测:拉曼光谱可用于对药物的质量进行快速和准确的检测。

通过对药物样品的拉曼光谱进行分析,可以确定药物的成分、结构和纯度,以保证药物的质量和疗效。

总结:拉曼光谱技术以其非破坏性、快速、准确的特点在各个领域得到广泛应用。

基于拉曼散射现象,拉曼光谱能够提供关于样品成分、结构和相互作用的信息。

它已成为化学、材料科学、生物医学、环境分析和药品质量检测等领域中不可或缺的分析工具,为科研和工业应用提供了重要支持。

拉曼光谱

拉曼光谱

• 拉曼光谱在化学研究中的应用
拉曼光谱在有机化学方面主要是用作结构鉴定和分 子相互作用的手段,它与红外光谱互为补充,可以鉴别特 殊的结构特征或特征基团。拉曼位移的大小、强度及拉曼 峰形状是鉴定化学键、官能团的重要依据。利用偏振特性, 拉曼光谱还可以作为分子异构体判断的依据。在无机化合 物中金属离子和配位体间的共价键常具有拉曼活性,由此 拉曼光谱可提供有关配位化合物的组成、结构和稳定性等 信息。另外,许多无机化合物具有多种晶型结构,它们具 有不同的拉曼活性,因此用拉曼光谱能测定和鉴别红外光 谱无法完成的无机化合物的晶型结构。
发展前景
• 激光技术 现在国际上推出的从事非线性光谱研究的超快(飞秒或皮 秒)激光器,技术上已经达到比较成熟地步,可以成套购 买,也较稳定。非线性拉曼光谱技术已经在生命科学领域 研究中发挥它的独特和重要作用。例如,美国哈佛大学的 谢晓亮教授在开拓并运用相干反斯托克斯拉曼光谱显微学 (CARS Microscopy)研究活细胞内部三维结构方面取得 一系列重要成果。高质量的超快激光器还推动了另一个极 具前途的表面光谱技术,就是合频(SFG)技术的发展, 它作为具有独特的界面选择性的非线性光谱方法,已经在 界面和表面科学、材料乃至生命领域研究中发挥着越来越 重要的作用。
拉曼光谱
• 拉曼光谱(Raman spectra),是一种散射 光谱。拉曼光谱分析法是基于印度科学家 C.V.拉曼(Raman)所发现的拉曼散射效 应,对与入射光频率不同的散射光谱进行 分析以得到分子振动、转动方面信息,并 应用于分子结构研究的一种分析方法。最 常用的红外及拉曼光谱区域波长是 2.5~25μm。(中红外区)
拉曼光谱的应用 • 拉曼光谱技术以其信息丰富,制样简单,水的干 扰小等独特的优点,在化学、材料、物理、高分 子、生物、医药、地质等领域有广泛的应用。 • 通过对拉曼光谱的分析可以知道物质的振动转动 能级情况,从而可以鉴别物质,分析物质的性质. 例如:天然鸡血石和仿造鸡血石的拉曼光谱有本 质的区别,前者主要是地开石和辰砂的拉曼光谱,后 者主要是有机物的拉曼光谱,利用拉曼光谱可以区 别二者;鉴别毒品;利用拉曼光谱可以监测物质 的制备;监测水果表面残留的农药。 • 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,在表面和薄膜方子对光子的一种非弹性散射效应。当用一定 频率的激发光照射分子时,一部分散射光的频率和入射光 的频率相等。这种散射是分子对光子的一种弹性散射。只 有分子和光子间的碰撞为弹性碰撞,没有能量交换时,才 会出现这种散射。该散射称为瑞利散射。还有一部分散射 光的频率和激发光的频率不等,这种散射成为拉曼散射。 Raman散射的几率极小,最强的Raman散射也仅占整个 散射光的千分之几,而最弱的甚至小于万分之一。 • 处于振动基态的分子在光子的作用下,激发到较高的、不 稳定的能态(称为虚态),当分子离开不稳定的能态,回 到较低能量的振动激发态时,散射光的能量等于激发光的 能量减去两振动能级的能量差。

拉曼光谱

拉曼光谱
设散射物分子原来处于基电子态,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。设仍回到初始的电子态,则有如图所示的三种情况。因而散射光中既有与入射光频率相同的谱线,也有与入射光频率不同的谱线,前者称为瑞利线,后者称为拉曼线。在拉曼线中,又把频率小于入射光频率的谱线称为斯托克斯线,而把频率大于入射光频率的谱线称为反斯托克斯线。
拉曼光谱(Raman spectra),是一种散射光谱。光照射到物质上发生弹性散射和非弹性散射.弹性散射的散射光是与激发光波长相同的成分,非弹性散射的散射光有比激发光波长长的和短的成分,统称为拉曼效应。拉曼效应是光子与光学支声子相互作用的结果。
拉曼光谱-原理 拉曼效应起源于分子振动(和点阵振动)与转动,因此从拉曼光谱中可以得到分子振动能级(点阵振动能级)与转动能级结构的知识。用虚的上能级概念可以说明了拉曼效应:
c.一般情况下,斯托克斯线比反斯托克斯线的强度大。这是由于Boltzmann分布,处于振动基态上的粒子数远大于处于振动激发态上的粒子数。
.24H-SiC
图4为橙色区域(纵切片上边缘的三角形区域)SiC晶体的显微拉曼光谱图。分析得到各拉曼峰对应的声子模及其简约波矢、对称性分别为:205.8cm-1(FTA,x=0.5,E2),267.1cm-1(FTA,x=1,E1);612.0cm-1(FLA,x=1,A1);778.8cm-1(FTO,x=0.5,E2),796.3cm-1(FTO,x=0,E1);970.0cm-1(LOPC模)。4H-SiC的六方百分比为0.5。简约波矢x=0.5的FTA模(205.8cm-1)和FTO模(778.8cm-1)的强度分别大于其它简约波矢的FTA和FTO模的强度,且其它拉曼峰也与4H-SiC的文献报道值[5]相符,可以判断橙色区域为4H-SiC。值得注意的是,拉曼光谱中出现了187.5cm-1的拉曼峰,这是由于4H-SiC简约波矢x=0.5的FTA模峰形展宽造成的,说明4H-SiC的结晶质量一般[5]。实验测得橙色区域4H-SiC的导电类型也为n-型,说明载流子主要为自由电子。970.0cm-1的拉曼峰为4H-SiC的LOPC模,与本征4H-SiC的FLO模(964.0cm-1,x=0,A1)[Байду номын сангаас]相比较,其拉曼位移值仅仅增大了6.0cm-1;且LOPC模的强度仍可与778.8cm-1(FTO,x=0.5)的强度相比拟,这说明橙色区域4H-SiC晶体中的载流子(主要为自由电子)浓度不高[8]。这说明在掺氮6H-SiC单晶的生长条件下,4H-SiC与6H-SiC的掺氮效应存在明显差异。

不同种类的拉曼光谱

不同种类的拉曼光谱

不同种类的拉曼光谱
拉曼光谱是一种非常有用的光谱技术,它可以用来分析物质的结构和化学成分。

不同种类的拉曼光谱可以通过选择不同的激发光源、激光波长、样品取向、光路等方式来实现。

以下是一些常见的拉曼光谱类型:
1. Raman单色光谱:使用单色激光激发样品,记录样品在不同波长处的拉曼散射光谱。

这种光谱可以提供样品的化学成分信息。

2. Raman多色光谱:使用多个波长的激光激发样品,记录样品在不同波长处的拉曼散射光谱。

这种光谱可以提供样品的多个拉曼信号,从而更全面地分析样品的结构和化学成分。

3. Raman荧光光谱:在样品中添加荧光染料,记录样品在激发光源下的荧光和拉曼信号。

荧光信号可以提供样品在不同波长处的荧光信息,而拉曼信号则可以提供样品的结构和化学成分信息。

4. Raman散射矩阵:使用多个激光波长激发样品,记录多个不同波长处的拉曼散射信号,并将这些信号转换成矩阵形式。

这种光谱可以提供样品在不同波长处的拉曼信号,从而更全面地分析样品的结构和化学成分。

5. Raman能量色散光谱:使用多个波长的激光激发样
品,记录样品在不同波长处的拉曼散射能量。

这种光谱可以提供样品在不同波长处的拉曼信号的能量分布情况,从而更全面地分析样品的结构和化学成分。

拉曼光谱课件

拉曼光谱课件
总结词
利用拉曼光谱分析大气中的有害物质,如二氧化氮、二氧化硫、一氧化碳等,有助于监测和治理空气 污染。
详细描述
拉曼光谱能够检测大气中不同污染物的分子振动模式,从而确定污染物的种类和浓度。这种方法具有 非接触、无损、快速和高灵敏度的特点,对于大气污染的预防和治理具有重要意义。
水体污染物的拉曼光谱分析
总结词
拉曼光谱技术可用于检测水体中的有害物质,如重金属离子、有机污染物等,为水环境 的监测和治理提供有力支持。
详细描述
通过对水体样本进行拉曼光谱扫描,可以获取水中污染物的分子振动信息,从而判断污 染物的种类和浓度。这种方法在水质监测、饮用水安全等领域具有广泛的应用前景。
土壤污染物的拉曼光谱分析
总结词
用于分离拉曼散射信号中的不 同波长成分。
光电倍增管
用于检测拉曼散射信号,转换 为电信号。
实验操作流程
显微镜观察
使用显微镜观察样品,选择测 量区域和焦点。
数据采集
采集拉曼散射信号,记录光谱 数据。
样品准备
选择适当的样品,进行表面清 洁和干燥。
光路调整
调整拉曼光谱仪、单色仪和显 微镜的光路,确保测量区域的 聚焦。
与生物学和医学交叉
拓展拉曼光谱在生物分子结构和细胞代谢过程 中的应用。
与计算科学交叉
利用计算模拟方法预测分子拉曼光谱,指导实验设计和优化。
THANK YOU
总结词
高分子化合物的拉曼光谱分析主要依赖于链振动和侧基的振动,可以提供高分子化合物的结构和序列信息。
详细描述
拉曼光谱能够检测高分子化合物中主链和侧基的振动模式,从而推断出高分子的结构和序列。通过分析拉曼光谱 ,可以确定高分子化合物的聚合度、序列长度和支链结构等信息。

拉曼光谱

拉曼光谱

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拉曼光谱的应用

同种分子的非极性键S-S,C=C,N=N,C≡C产生强 拉曼谱带,随单键→双键→三键谱带强度增加。 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。


环状化合物的对称呼吸振动常常是最强的拉曼谱带。
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拉曼光谱的应用

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拉曼光谱仪使用注意事项

测量前要按照先开硬件再开软件的原则开机,以免 造成开机后的软件报错; 开机完成后,测量前需先进行单晶硅的测量,从而 对仪器进行矫正; 测量聚焦过程中要防止样品碰到物镜,以免造成物 镜损坏或污染; 测量完成后关机,关机顺序与开机相反,为先软件 后硬件的原则。同时务必保证激光器的关闭,以免 影响激光器寿命或发生火灾。
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拉曼光谱在高分子中的应用

Liem等利用共焦显微拉曼光谱和极化拉曼光谱研究 了聚苯乙烯(PS)薄膜(50~180nm)的玻璃化转 变温度,研究表明当PS薄膜越薄,其玻璃化转变温 度越低,当厚度超过90nm时,其玻璃化转变温度与 本体聚合物相一致,这一测量结果与布里渊散射法 和椭圆偏光仪法一致.
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拉曼光谱在高分子中的应用

研究聚合物链的构象结构; 研究聚合物的玻璃化转变和结晶; 研究聚合物的扩散界面; 研究聚合物共混体系的相态结构及其高分子多相体 系的相容性。 研究聚合物溶液的相转变。




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拉曼光谱在高分子中的应用

高分子聚合物可以分为两大类———非晶聚合物和 结晶聚合物。对于非晶聚合物,玻璃化转变是一种 普遍现象,在高聚物发生玻璃化转变时,许多物理 性能发生急剧变化。如作为塑料使用的高聚物,当 温度升高至发生玻璃化转变温度以上时,便丧失了 塑料原有的坚固性,变成了橡胶;而作为橡胶使用 的材料,当温度降低至玻璃化转变温度以下时,便 失去橡胶的高弹性,变成硬而脆的塑料。

拉曼光谱

拉曼光谱

拉曼光谱(RAMAN SPECTRA)的原理(续)
Mid IR Stokes Raman Rayleigh Anti-Stokes Raman Fluorescence
红外 斯托克斯拉曼
瑞利散射 反斯托克斯拉曼
荧光
Real States 真实能级
Virtual State 虚能级
Vibrational States 振动能级 i
的研究员充满吸引力。
拉曼光谱仪的主要厂商及相关仪器
美国PerkinElmer公司的RamanStation 400系列拉曼光 谱仪
全球唯一的运用中阶梯光栅及二维面阵CCD 检测器组合成的二维色散型拉曼光谱仪,集 中了宽波段,高分辨率及检测速度快等特点, 摒弃了传统的获取高分辨率图谱所惯用的多 次测量不同谱带再进行拼接的方法,可在一 秒钟内获取覆盖整个波段的高分辨率拉曼图 谱。 分光系统采用中阶梯光栅技术,不含任何可 移动元件,保证系统的高度稳定性 高灵敏度二维CCD检测器,使得整个波段的 数据同时获取,避免了光谱失真 采用超稳定785nm的激光光源,减弱了荧光 背景的产生。
拉曼光谱(RAMAN SPECTRA)的原理(续)
设散射物分子原来处于基电子态,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。设仍回到初始的电子态,则有如 图所示的三种情况。因而散射光中既有与入射光频率 相同的谱线,也有与入射光频率不同的谱线,前者称 为瑞利线,后者称为拉曼线。在拉曼线中,又把频率 小于入射光频率的谱线称为斯托克斯线,而把频率大 于入射光频率的谱线称为反斯托克斯线。

--拉曼光谱简介

--拉曼光谱简介
hv0
反斯托克斯线 h(v0+v1)
(v0+v1)
v=1 hv1
v=0
3
拉曼光谱的基本原理
Raman spectrum of CCl4
处于基态的分子总是占绝大多数,所以斯托克斯线强度远远高于反斯托克斯线 强度。斯托克斯线与反斯托克斯线的强度比可用这样一个式子表示:
I反斯托克斯
/ I斯托克斯
(0 (0
Raman Intensity
Over-The-Counter Tablet, 785 laser
0
3000
2500
2000
1500
1000
500
Raman shift (cm-1)
31
Highly fluorescent sample:Poly(9-vinylcarbazole)
32
镜头的选择
FT-IR Transmission Spectrum
80 60 40 20
4 Raman Spectrum
3 2 1
4000
3000
2000
1000
9
项目
红外光谱
拉曼光谱
分子结构与光 谱活性
分子结构测定 范围
测试对象与品 种
极性分子及基团通常是红 非极性分子及基团通常是
外活性的
拉曼活性的
适于分子端基的测定
50 0 -0
Hale Waihona Puke 1 4001 200
1 000 cm-1
8 00
6 00
30 25 20 15 10 5 0
24
10 micron depth
Raman Intensity
17 micron depth

拉 曼 光 谱

拉 曼 光 谱

拉曼光谱1.1 引言拉曼光谱和红外光谱都反映了分子振动的信息,但其原理却有很大差别:红外光谱是吸收光谱,而拉曼光谱是散射光谱。

红外光谱的信息是从分子对入射电磁波的吸收得到的,而拉曼光谱的信息是从入射光与散射光频率的差别得到的。

拉曼光谱的突出优点是可以很容易地测量含水的样品,而且拉曼散射光可以在紫外和可见光波段量测。

由于紫外光和可见光能量很强,因此其量测比红外波段要容易和优越得多。

拉曼光谱得名于印度物理学家拉曼(Raman)。

1928年,拉曼首先从实验观察到单色的入射光投射到物质中后产生的散射,通过对散射光进行谱分析,首先发现散射光除了含有与入射光相同频率的光外,还包含有与入射光频率不同的光。

以后人们将这种散射光与入射光频率不同的现象称为拉曼散射。

拉曼因此获得诺贝尔奖。

当一束入射光通过样品时,在各个方向上都发生散射。

拉曼光谱仪收集和检测与入射光成直角的散射光。

由于收集和检测的散射光强度非常低,因此拉曼光谱的应用和发展受到很大限制。

六十年代激光开始广泛应用,拉曼光谱仪以激光作光源,光的单色性和强度都大大提高,拉曼散射仪的信号强度因而大大提高,拉曼光谱技术得以迅速发展,应用领域遍及物理,材料,化学,生物等学科,并已成为光谱学的一个分支−拉曼光谱学。

2.1拉曼光谱原理2.1.1光的散射入射光通过样品后,除了被吸收的光之外,大部分沿入射方向穿过样品,一小部分光则改变方向,发生散射。

一部分散射光的波长与入射光波长相同,这种散射称为瑞利散射(Rayleigh scattering)。

1899年,瑞利从实验中得出结论:晴天时天空呈兰色的原因是大气分子对阳光的散射。

瑞利还证实:散射光的强度与波长的四次方成反比。

这就是瑞利散射定律。

由于组成白光的各种颜色的光中,兰光的波长最短,因而散射光强度最大。

天空因而呈现兰色。

瑞利当时并没有考虑到散射光的频率变化。

他认为散射光与入射光的频率是相同的。

所以后来把与入射光波长相同的散射称为瑞利散射,而把波长与入射光不同的散射称为拉曼散射。

拉曼光谱

拉曼光谱
振-转能级的特征物理量;定性与结构分析的依据;
Raman 散射的产生:光电场 E 中,分子产生诱导
偶极距
= E
( 分子极化率)
3.红外活性和拉曼活性振动
①红外活性振动 ⅰ永久偶极矩;极性基团; ⅱ瞬间偶极矩;非对称分子; 红外活性振动—伴有偶极矩变化的振动可以产生红外吸收谱带. ②拉曼活性振动
强度由分子偶极距决定 -OH, -C=O,-C-X 异:拉曼 分子对激光的散射 拉曼: 适用于研究同原子的非极性键振动
强度由分子极化率决定 -N - N-, -C-C-
互补
O=C=O
对称伸缩
偶极距不变无红外活性
O=C=O
反对称伸缩
偶极距变有红外活性
极化率变有拉曼活性 极化率不变无拉曼活性
二、拉曼光谱的应用
激光拉曼光谱
一、 拉曼光谱基本原理
二、拉曼光谱的应用 三、 激光拉曼光谱仪
概述 拉曼光谱得名于印度物理学家拉 曼(Raman)。1928年, 拉曼首先从 实验观察到单色的入射光投射到物质 中后产生的散射,通过对散射光进行 谱分析,首先发现散射光除了含有与 入射光相同频率的光外,还包含有与 入射光频率不同的光。以后人们将这 种散射光与入射光频率不同的现象称 为拉曼散射。拉曼因此获得诺贝尔奖。
●另一种是分子处于激发态振动能级,与光子碰撞后,分子跃迁回基态而
●两种情况,散射光子的频率发生变化了,减小或增加了,称为拉曼位移。
Stokes线与反Stokes线
●将负拉曼位移, 即ν0-ν1称为Stokes线(斯托克斯线)。 ●将正拉曼位移, 即ν0+ν1称为反Stokes线(反斯托克斯线)。 正负拉曼位移线的跃迁几率是相等 的,但由于反斯托克斯线起源于受激振 动能级,处于这种能级的粒子数很少, 因此反斯托克斯线的强度小,而斯托克 斯线强度较大,在拉曼光谱分析中主要 应用的谱线。

拉曼光谱可以测

拉曼光谱可以测

拉曼光谱可以测
拉曼光谱仪是一款可在短时间内快速实现食品安全的快速检测仪器,仪器主要采用激光拉曼指纹光谱分析技术和网络数据核查技术,结合增强试剂和前处理设备,主要为快速筛查检测设计,操作简单,极易上手。

拉曼光谱仪具有检测快速、操作简单、重现性好、方便携带、使用广泛等特点,可快速准确高效地检测食品中的滥用添加剂、农药残留、兽药残留、掺假有害物、有毒化学品等项目的检测。

拉曼光谱仪的使用是常规实验室食品安全检测方法的有益补充,由于实验室检测数量少、检测成本高、检测周期长,无法满足现场快速检测的需求,而拉曼光谱仪作为一种快速、安全的检测方式,十分适合用于现场流动性检测,当场出具检测结果。

拉曼光谱仪常见的检测对象有液体乳类、化妆品类、水果类、蔬菜类、谷物类、水产品类、减肥类保健品以及要酒类保健品。

检测项目包括农药残留、兽药残留、保健品类非法添加物等。

拉曼光谱仪在操作时要注意防止将光谱仪置于桌子边缘或其他易掉落的地方,以防仪器摔落,造成损害或影响仪器的检测精度。

拉曼光谱仪使用完毕后请及时给探头戴上防尘帽。

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。

拉曼(Raman)光谱

拉曼(Raman)光谱
拉曼(Raman)光谱
拉曼辐射理论是1923年由德国物理学 家A.Smekal首先预言的,1928年印度物理 学家C.V.Raman观察到苯和甲苯的效应, 在此基础上发展起了拉曼光谱学。60年代 激光被 用作拉曼光谱的激发光源之后, 由于激光的优越性,从而大大提高了拉曼 散射的强度,使拉曼光谱进入了一个新时 期,得到了日益广泛的应用。
聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的红外及拉曼光谱
拉曼光谱与红外光谱分析方法比较
拉曼光谱
红外光谱
光谱范围40-4000Cm-1
光谱范围400-4000Cm-1
水可作为溶剂
样品可盛于玻璃瓶,毛细管等容器 中直接测定
固体样品可直接测定
水不能作为溶剂 不能用玻璃容器测定 需要研磨制成 KBR 压片
红外活性和拉曼活性振动
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:I. C-O键与C-C键的力常 数或键的强度没有很大差别。II. 羟基和甲基的质量仅相 差2单位。 III.与C-H和N-H谱带比较,O-H拉曼谱带较 弱。
红外与拉曼谱图对比
Raman and Infrared Spectra of H-C≡C-H
Asymmetric C-H Stretch
Symmetric C-H Stretch C≡C Stretch
463 cm-1
Vibrational modes of methane (CCl4)
219 cm-1
中红外区
中红外光区吸收带(3 ~ 30µm )是绝大多数有机化合物 和无机离子的基频吸收带(由基态振动能级(=0)跃迁 至第一振动激发态(=1)时,所产生的吸收峰称为基频 峰)。由于基频振动是红外光谱中吸收最强的振动,所 以该区最适于进行红外光谱的定性和定量分析。同时, 由于中红外光谱仪最为成熟、简单,而且目前已积累了 该区大量的数据资料,因此它是应用极为广泛的光谱区。

拉曼光谱拉曼光谱分析

拉曼光谱拉曼光谱分析

引言概述:拉曼光谱是一种非侵入性的光谱分析技术,可以用来研究物质的化学成分、结构和分子间相互作用等信息。

通过测量样品与激发光相互作用后反散射光的频移,可以得到样品的拉曼光谱图谱。

拉曼光谱具有快速、灵敏和无需样品处理等优势,因此在化学、材料科学、生物医学和环境科学等领域被广泛应用。

正文内容:一、理论基础1. 拉曼散射原理:介绍拉曼光谱的基本原理,包括应力引起的拉曼散射和分子振动引起的拉曼散射。

2. 基本理论模型:介绍拉曼光谱的基本理论模型,包括简谐振动模型和谐振子模型等。

二、仪器设备1. 激发光源:介绍常用的激发光源,如激光器和光纤激光器等,以及它们的特点和选择。

2. 光谱仪:介绍常用的拉曼光谱仪,包括激光外差光谱仪和光纤光谱仪等,以及它们的原理和优缺点。

3. 采样系统:介绍拉曼光谱的采样系统,包括反射式、透射式和光纤探头等,以及它们的适用范围和操作注意事项。

三、数据处理与分析1. 光谱预处理:介绍光谱预处理的方法,包括光谱平滑、噪声抑制和基线校正等,以提高数据质量和减少干扰。

2. 谱图解析:介绍拉曼光谱谱图的解析方法,包括峰拟合、峰识别和谱图比较等,以确定样品的化学成分和结构信息。

3. 定量分析:介绍拉曼光谱的定量分析方法,包括多元线性回归和主成分分析等,以快速准确地测量样品的含量和浓度。

四、应用领域1. 化学分析:介绍拉曼光谱在化学分析中的应用,包括有机物和无机物的定性和定量分析,以及催化剂和原位反应研究等。

2. 材料科学:介绍拉曼光谱在材料科学中的应用,包括纳米材料、多晶材料和聚合物等的表征和结构分析。

3. 生物医学:介绍拉曼光谱在生物医学中的应用,包括体液中代谢产物和蛋白质的检测,以及癌症和药物代谢研究等。

4. 环境科学:介绍拉曼光谱在环境科学中的应用,包括土壤和水体中有机物和无机物的检测,以及大气污染和环境污染物的监测等。

五、发展前景与挑战1. 发展前景:介绍拉曼光谱在未来的发展前景,包括高灵敏度和高分辨率的光谱仪、纳米尺度的光学探针和超快激光技术等。

拉曼光谱

拉曼光谱

拉曼散射拉曼散射(Raman scattering),光通过介质时由于入射光与分子运动相互作用而引起的频率发生变化的散射。

又称拉曼效应。

1923年A.G.S.斯梅卡尔从理论上预言了频率发生改变的散射。

1928年,印度物理学家C.V.拉曼在气体和液体中观察到散射光频率发生改变的现象。

拉曼散射遵守如下规律:散射光中在每条原始入射谱线(频率为v0)两侧对称地伴有频率为v0±vi(i=1,2,3,…)的谱线,长波一侧的谱线称红伴线或斯托克斯线,短波一侧的谱线称紫伴线或反斯托克斯线;频率差vi 与入射光频率v0无关,由散射物质的性质决定,每种散射物质都有自己特定的频率差,其中有些与介质的红外吸收频率相一致。

拉曼散射的强度比瑞利散射(可见光的散射)要弱得多。

以经典理论解释拉曼散射时,认为分子以固有频率vi振动,极化率(见电极化率)也以vi为频率作周期性变化,在频率为v0的入射光作用下,v0与vi两种频率的耦合产生了v0、v0+vi和v0-vi3种频率。

频率为v0的光即瑞利散射光,后两种频率对应拉曼散射谱线。

拉曼散射的完善解释需用量子力学理论,不仅可解释散射光的频率差,还可解决强度和偏振等一类问题。

拉曼散射为研究晶体或分子的结构提供了重要手段,在光谱学中形成了拉曼光谱学的一分支。

用拉曼散射的方法可迅速定出分子振动的固有频率,并可决定分子的对称性、分子内部的作用力等。

自激光问世以后,关于激光的拉曼散射的研究得到了迅速发展,强激光引起的非线性效应导致了新的拉曼散射现象[1]。

拉曼散射共分为两类型:1、共振拉曼散射(resonance Raman scattering):当一个化合物被入射光激发,激发线的频率处于该化合物的电子吸收谱带以内时,由于电子跃迁和分子振动的耦合,使某些拉曼谱线的强度陡然增加,这个效应被成为共振拉曼散射。

共振拉曼光谱是激发拉曼光谱中较活跃的一个领域,原因在于:(1)拉曼谱线强度显著增加,提高了检测的灵敏度,适合于稀溶液的研究,这对于浓度小的自由基和生物材料的考察特别有用;(2)可用于研究生物大分子中的某一部分,因为共振拉曼增强了那些拉曼谱线是属于产生电子吸收的集团,其他部分可能因为激光的吸收而被减弱;(3)从共振拉曼的退偏振度的测量中,可以得到正常拉曼光谱中得不到的分子对称性的信息。

普通拉曼光谱

普通拉曼光谱
入了一些误差的可能性,会对分析的结果产生一定的影响。
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拉曼光谱技术的优缺点及发展前景
影响拉曼光谱前景的因素:
1.市场动态—市场呈强势增长状态,成为科研机构的新“宠儿”。 最新研究报告表明,2014年,拉曼光谱市场价值超过1.3亿美元,显示出 高潜力的增长态势,2020年全球实验室和手持拉曼仪器的市场将达5.24亿 美元。 2.产品研发—机构、企业共同发力,创新成为拉曼光谱仪发展的第一动力。 为了打破进口仪器垄断国内市场的局面,国内科研机构加快研发脚步,以 创新的力量推动国产仪器发展。如屹谱仪器制造(上海)有限公司自主研 发制造出国内首款手持式拉曼光谱仪。 3.政府的相关政策—建立仪器行业规范,推动拉曼光谱仪器又好又快发展。 国家加大对仪器设备正规化的重视程度,国产仪器标准将走向正轨,同时 有效推动国产拉曼光谱仪稳步发展。
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拉曼光谱仪工作原理
简而言之,不同的物质具有不同的特征光谱。这是拉曼光 谱可以作为分子结构定性分析的依据。 所以,当激光照射到不同样品后产生的散射光通过瑞利滤 光片进入到探测器中会产生不同的光谱。根据此实验原理, 可以定性分析该样品的成份。
6ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
普通拉曼光谱的应用
拉曼光谱的分析方向有: 定性分析:不同的物质具有不同的特征光谱,因此可以通过光谱进 行定性分析。
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拉曼光谱仪工作原理原理谱仪工作原理
• 当激光通过显微镜照射到样品上后, 样品分子使入射光发生散射。大部分 光只是改变传播方向而频率不变,产 生瑞利散射;极少数光不仅改变了传 播方向也改变了频率,产生拉曼散射。
• 拉曼散射是由于分子极化率的改变而 产生的。拉曼位移取决于分子振动能 级的变化,不同化学键或基团有特征 的分子振动,因此有特定的能级变化, 所以与之对应的拉曼位移也是特征的。

拉曼光谱的优缺点

拉曼光谱的优缺点

拉曼光谱的优缺点
拉曼光谱是一种非侵入性分析技术,可以用来识别化学物质的结构和成分。

它的优点包括:
1. 非破坏性:拉曼光谱不会破坏样品,因此可以对样品进行长时间的分析,使得研究人员可以对样品进行多次测试和分析。

2. 非接触:拉曼光谱可以在不接触样品的情况下进行分析,因此可以避免化学反应和样品的污染。

3. 高分辨率:拉曼光谱具有高分辨率能力,可以区分非常相似的化学物质,并且可以检测到微量成分。

4. 无需样品制备:拉曼光谱不需要样品做任何特殊的制备处理,因此可以节省时间和成本。

然而,拉曼光谱也有一些缺点:
1. 信噪比低:拉曼光谱的信噪比通常比较低,这可能会导致难以检测到微量成分。

2. 灵敏度低:相对于其他光谱技术,拉曼光谱的灵敏度比较低。

3. 仪器成本高:高品质的拉曼光谱仪器价格昂贵,使得该技术对于一些实验室来说难以承受。

4. 检测深度有限:拉曼光谱只能检测样品的表面,无法检测样品内部的结构和成分。

综上所述,拉曼光谱作为一种非侵入性和高分辨率的分析技术,具有很多优点和应用前景。

然而,它也需要考虑到其信噪比低、灵敏度低、仪器成本高和检测深度有限等缺点。

拉曼光谱

拉曼光谱
弹性散射的散射光是与激发光波长相同的成 分,非弹性散射的散射光有比激发光波长长的 和短的成分, 统称为拉曼光谱(Raman spectra) 。 故拉曼光谱又称拉曼散射光谱。
拉曼光谱(RAMAN SPECTRA)的原理
拉曼效应起源于分子振动(和点阵振动)与转动,因此 从拉曼光谱中可以得到分子振动能级(点阵振动能级) 与转动能级结构的知识。用能级概念可以说明了拉曼 效应:
1960年以后,激发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。
拉曼光谱与红外光谱的比较
相同点
产生机理
入射光 检测光 谱带范围
拉曼光谱 RAMAN SPECTRA
提纲
定义 原理 应用 拉曼光谱与红外光谱的比较 拉曼光谱的优、缺点 拉曼光谱仪结构 拉曼光谱仪主要厂商其相关仪器 拉曼光谱仪的基本参数 表面增强共振拉曼光谱 傅里叶变换技术
拉曼光谱(RAMAN SPECTRA)的定义
拉曼光谱(Raman spectra),是一种散射光谱。 光照射到物质上发生弹性散射和非弹性散射,
水 样品测试装置
制样 相互关系
解析要素
信号
检测定位
拉曼光谱
红外光谱
给定基团的红外吸收波数与拉曼位移完全相同,两者均在红外光区,都 反映分子的结构信息。
电子云分布瞬间极化产生诱导偶极
振动引起偶极矩或电荷分布 变化
可见光
红外光
可见光的散射
红外光的吸收
40-4000cm-1 可做溶剂
400-4000cm-1 不能作为溶剂

拉曼光谱介绍

拉曼光谱介绍

拉曼光谱与红外光谱的比较
相同点
产生机理
入射光 检测光 谱带范围
水 样品测试装置
制样 相互关系
解析要素
信号
检测定位
拉曼光谱
红外光谱
给定基团的红外吸收波数与拉曼位移完全相同,两者均在红外光区,都 反映分子的结构信息。
电子云分布瞬间极化产生诱导偶极
振动引起偶极矩或电荷分布 变化
可见光
红外光
可见光的散射
红外光的吸收
弹性散射的散射光是与激发光波长相同的成 分,非弹性散射的散射光有比激发光波长长的 和短的成分, 统称为拉曼光谱(Raman spectra) 。 • 故拉曼光谱又称拉曼散射光谱。
拉曼光谱(Raman spectra)的原理
• 拉曼效应起源于分子振动(和点阵振动) 与转动,因此从拉曼光谱中可以得到分 子振动能级(点阵振动能级)与转动能级 结构的知识。用能级概念可以说明了拉 曼效应:
因此可以通过光谱进行定性分析。 定量分析
拉曼光谱定量分析依据为:
(I光学系统所收集到的样品表面拉曼信 号强度,K分子的拉曼散射截面积,Φ 样品表面的激光入射功率,k、k’分别是 入射光和散射光的吸收系数,Z入射光 和散射光通过的距离,h(z)光学系统
拉曼光谱的应用(续)
• 应用技术 通常的拉曼光谱可以进行半导体、
拉曼光谱(Raman spectra)的原理
(续)
Mid IR Stokes Raman Rayleigh Anti-Stokes Raman Fluorescence
红外 斯托克斯拉曼
瑞利散射 反斯托克斯拉曼
荧光
Real States 真实能级
Virtual State 虚能级
Vibrational States 振动能级 i

Raman拉曼光谱

Raman拉曼光谱

于瑞利线旳位移表达旳拉曼光谱
h0
波数与红外光谱旳波数相一致。
入射
散射
h
h
E1
红外吸收 拉曼散射
E0
拉曼光谱与红外光谱

同属分子振(转)动光谱
异红:外红:外合用于分研子究对不同红原外子光旳旳极性吸键收振动 -O强H,度-由C分=子O,偶-极C距-决X定
拉异曼::拉合曼用于分研子究同对原激子光旳非旳极散性射键振动 -N-强N度-由, -分C子-C极-化,率C决=定C
瑞利散射: 弹性碰撞;无能量互换,仅变化方向;频率不发生变化 旳辐射散射(u=u0);强度与l0旳四次方成反比
拉曼散射:非弹性碰撞;方向变化且有能量互换; 频率发生变化旳辐射散射(u=u0△u)
光旳 散射
光旳散射
样 透过光λ不变
品 池
拉曼散射λ变
λ减小 λ增大
瑞利散射λ不变
二、拉曼散射旳产生
样品分子中旳电子首先被一
激光器示意图
工作2物质
产生激光振荡旳一种主 要条件:两个反射镜之间旳 光必须是驻波,波节在两个 反射镜处。
全反1 射镜
部分4反射镜
激光器旳选频作用
鼓励3 能源
激光旳特征: 单色性好,相位一致,方向性好,亮度高
第三节 激光拉曼光谱原理
一、光旳散射
光散射是自然界常见旳现象.当一束光照射介质时,除被吸收之外, 大部分被反射或透过,另一部分光被介质向四面八方散射.在散射光 中,大部分是瑞利散射,小部分是拉曼散射.
110 ℃干燥
500 ℃焙烧
Mo/Al2O3旳拉曼光谱
成果表白,在低负载 量时即有汇集态Mo物种 存在。随负载量提升,其 汇集度逐渐增大。
Mo/Al2O3催化剂旳Raman表征
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1.1.3 拉曼光谱分析盐酸曲马多结构的优 缺点

优点:本实验主要为盐酸曲马多结构的定性分析, 所采 用的显微共焦拉曼激光拉曼光谱仪具有较高的水平方向的 空间分辨率,利用该仪器测定样品时, 无样品前处理, 而 且对样品外观和结构也无损伤。这也是比红外光谱测试更 优越的特点之一。 • 缺点:如果在定量分析时, 荧光会干扰拉曼图谱,影响 检测的灵敏度,此外,用拉曼光谱还不足以获得盐酸曲马 多全面的结构信息,需要用其他波谱法为其佐证, 如红外 光谱法、核磁共振法、质谱等。
参考文献
[ 1 ] 王玮, 田京辉等,拉曼光谱分析盐酸曲马多的结构特征,Central South Pharmacy. October 2010, Vol.8 No.10中南药学,2010 ,10 ,8 (10) [ 2 ] 刘燕德,刘涛,孙旭东等,拉曼光谱技术在食品质量安全检测中的应用, 光谱学与光谱分析,2010 ,11 ,30(11) [ 3 ] 龚,卢永凯,林素君,拉曼光谱技术在色谱分析检测中的应用,化学通 报,2010 ,8 [ 4 ] 刘军, 孙素琴,周群等,FT-Raman 光谱法无损鉴定药材的真伪,光谱学 与光谱分析,2002 ,6 ,22(3) [ 5 ] Lucia Burgio 1, Robin J.H. Clark *,Spectrochimica Acta Part A 57 (2001) 1491-1521 [ 6 ] 伍林, 欧阳兆辉, 曹淑超, 等. 拉曼光谱技术的应用及研究进展[ J ] . 光 散射学报, 2005, 117 (12) : 180-186. [ 7 ] 施玉珍, 陈志春, 林贤福. 拉曼光谱与红外光谱无损检测技术新进展[ J] . 分析
• 2.生物大分子的研究
• 由于水的拉曼光谱很弱,谱图简单,所以可以利用拉曼光 谱在接近自然状态下、活性状态下来研究生物大分子的结 构及其变化。 • 利用拉曼光谱可以得到关于蛋白质结构的很多信息。拉曼 光谱不但可以反映出蛋白质主链的骨架振动,而且可以反 映侧链结构中氨基酸的侧链构像、存在形式,以及当周围 环境的变化而引起的微变,另外还能得到关于蛋白质的二 级结构的信息。
二、拉曼光谱基本原理
principle of Raman spectroscopy Rayleigh散射: 激发虚态 弹性碰撞; E1 + h0 无能量交换,仅 E0 + h0 改变方向; h0 Raman散射: h0 h0 非弹性碰撞 E1 ;方向改变且有 V=1 E0 V=0 能量交换;
室温下, 取盐酸曲马多固体粉末少许, 用洁净 的载玻片将其压平, 置于显微镜载物台上, 调好 样品测试点, 使激光通过物镜聚焦到样品测试点 上进行测定, 结果见下图。
盐酸曲马多拉曼图谱
由图可知,
993.82cm-1 ( s) , 717.58cm-1 ( m ) ,1169.7 cm-1 ( m) 是 1, 3-二取代苯的特征峰。
拉 曼 光 谱 仪 装 置 图
• 一台拉曼光谱仪主要做到两点: ①阻挡瑞利散射光和其他杂散光进入探测器; ②将拉曼散射光分散成各个频率,入射于探测器。
• 而对于拉曼光谱仪的一般要求是最大程度地探测 到来自试样的拉曼散射光,有较高的光谱分辨率 和转移精度,合适的光谱范围以及操作方便。
三、激光Raman光谱仪
傅立叶变换拉曼光谱仪(FT-Raman spectroscopy )
傅立叶变换拉曼光 谱主要有以下几个 部分组成:
激光光源→样品室 →相干滤波器 →(迈克尔逊)干涉 仪→检测器→数据 处理系统(进行傅 立叶变换)。
色散型激光拉曼光谱仪
• 色散型拉曼(MiniRam , i-Raman)通常采用 532nm(可见)、785nm(近红外)半导体激光 器,特别是785nm ,相比较于可见及紫外激光器, 极大克服荧光问题(不排除个别物质更适合于 1064nm 激光器激发)。 • 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→检测器→数据处 理系统
RamanStation 400系列拉曼光谱仪
由美国PerkinElmer公司生产
运用中阶梯光栅及二维面阵CCD检 测器组合成的二维色散型拉曼光谱 仪,集中了宽波段,高分辨率及检 测速度快等特点,摒弃了传统的获 取高分辨率图谱所惯用的多次测量 不同谱带再进行拼接的方法,可在 一秒钟内获取覆盖整个波段的高分 辨率拉曼图谱; 分光系统:中阶梯光栅,不含任何 可移动元件,保证系统的高度稳定 性; 检测器:高灵敏度二维CCD,使得 整个波段的数据同时获取,避免了 光谱失真; 光源:785nm激光光源,减弱了荧 光背景的产生。
四、拉曼光谱技术分类
随着拉曼光谱学、仪器学、激光技术的发展, 拉曼光谱技术作为一种成熟的光谱分析技术,已 发展了多种不同的分析技术,如傅里叶拉曼光谱 (FT-Raman)、表面增强拉曼光谱(SERS)、 激光共振拉曼光谱(RRS)、共焦显微拉曼光谱 等。
五、共焦显微拉曼光谱的应用
• 1.有机化合物结构分析 1.1用拉曼光谱分析盐酸曲马多的结构特征 盐酸曲马多( tramadol hydro chlor ide) 是人工合 成的阿片受体的弱激动药。它是非麻醉性中枢镇痛药, 可 通过作用于去甲肾上腺素、5-羟色胺等单胺类神经递质缓 解疼痛, 两者起互补和协同作用。 此药具有镇痛作用强、持续时间长、毒副作用小、药 物依赖性低、滥用潜力小的特点,临床上可用于缓解各种 急、慢性中度至次重度疼痛, 对癌症和非癌症慢性疼痛都 有效, 近年来受到广泛关注, 是世界卫生组织三阶梯止疼 疗法中, 中度及以上止痛用药唯一的非麻醉性镇痛药。 盐酸曲马多的结构见图1。
化学, 2005, 33 ( 2) : 272-276.
[ 8 ] 张向萍, 李淑卿. 盐酸曲马多镇痛作用的研究概况[ J ] . 现代中西医结 合杂志, 2005, 14 (14) : 1920-1922.
拉曼光谱及其应用
拉曼光谱
• • • • • • 简介 基本原理 激光拉曼光谱仪 拉曼光谱技术分类 应用 展望
一、简介
• 拉曼光谱是一种散射光谱,它是1928 年印度物理学家C. V. Raman 发现的。
• 30 年代拉曼光谱曾是研究分子结构的主要手段,此时的 拉曼光谱仪是以汞弧灯为光源,物质产生的拉曼散射谱线 极其微弱,因此应用受到限制,尤其是红外光谱的出现, 使得拉曼光谱在分子结构分析中的地位一落千丈。 • 至60 年代激光光源的问世,以及光电讯号转换器件的发 展给拉曼光谱带来新的转机。世界上各大仪器厂家相继推 出了激光拉曼光谱仪,此时拉曼光谱的应用领域不断拓宽。
• 70 年代中期,激光拉曼探针的出现,给微区分析注入活 力。 • 80 年代以来,随着科学技术的飞速发展,激光拉曼光谱 仪在性能方面日臻完善。目前,拉曼光谱已广泛应用于材 料、化工、石油、高分子、生物、环保、地质等领域。就 分析测试而言,拉曼光谱和红外光谱相配合可以更加全面 地研究分子的运动状态,提供更多的分子结构分析方面的 信息。
盐酸曲马多化学结构
1.1.1 拉曼光谱的测定条件:
固体激光器波长457.5 nm, 激光功率50 mW, 物镜 ×50, 目镜× 10, 分辨率1 cm-1, 扫描范围100 ~ 3 600cm-1, 扫描1 次。
Renishaw RM1000 型显微共焦激光拉曼光谱仪
1.1.2 样品的制备及测定:
六、展望
• 如今拉曼技术已广泛应用于生物工程、地质、医药、化工、 材料、生理、考古、环保等各个领域。它在癌症的早期诊 断方面也取得了很大的进展,但是在疾病的分子诊断方面 却只处于刚刚起步的阶段,在不久的将来随着光谱检测技 术的发展,它在癌症的早期诊断方面会有更大的进展。 • 随着激光技术的发展和检测技术的升级,拉曼光谱技术将 会越来越广泛地应用到各个领域,取得更大的科技新成就, 创造更多的经济价值。
在1466~1610 cm-1 的吸收峰与CH3 的剪式振动、扭 转振动、摇摆振动以及C-H 的变形有关。
2936.9 cm-1 ( vs) C-H 反对称伸缩振动和2866.9 cm1( s) C-H 对称伸缩振动能够证明环己烷在, 在851.91cm-1 ( s) C-N 对称伸缩振动能够证明叔胺基 团的存在。具体拉曼位移及归属见表1。
• 3.考古方面的研究
• 由于拉曼分析法具有非破坏性、携带方便、能进行原位分 析、空间分辨率高、光谱分辨率高、适用于大型不规则样 品等优点,用于考古方面。 • 研究人员使用拉曼光谱可以判断不同的织物和它们不同的 生产阶段。还可以鉴定古埃及的亚麻,13 世纪意大利的 陶瓷,中世纪的壁画,还可以用来研究美国印弟安人的艺 术品中的树脂。
Rayleigh散射
h(0 - )
h0 +
Raman散射 h
E0基态, E1振动激发态; E0 + h0 , E1 + h0 激发虚态; 获得能量后,跃迁到激发虚态.
Fig. 63. Copper chloride, λ 0=514.5 nm, 0.5 mW.
Fig. 52. Perspex, λ 0=1064 nm, 80 mW.
图谱解析结果可知, 对称振动产生强的拉曼散射, 环状化合物的对称振动, 化合物中各键形成环状骨 架的同时伸缩振动, 具有最强的拉曼散射。 盐酸曲马多在2936.9 cm- 1处有超强拉曼峰; 在 993.82 cm- 1 , 2869.9 cm- 1 , 3023.9cm- 1, 3069. 4 cm1 , 有强拉曼峰; 在851.91 cm- 1 , 1088.4 cm- 1 , 1446cm- 1, 3311.5 cm- 1 出现的中等强度拉曼峰以及一些较弱的拉曼 峰可与其特征峰共同表征出盐酸曲马多的结构。 因此, 拉曼光谱能够反映出盐酸曲马多的分子结构 特征。
• 傅立叶变换拉曼可以很好地用于常规分析,易于和 FT-IR 红外光谱仪联用,并且具有较高的光谱分辨率 和优良的波长准确度。在实验室等场合的科学研究 中对分辨率有较高的要求时是较好的选择。
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