拉曼光谱的数据初步处理14446
拉曼光谱
拉曼散射的产生原因是光子与分子之间发生了能量交换， 改变了光子的能量。
4
拉曼原理
Rayleigh scattering: I λ-4
hn hn’ n = n’ n = n’
n = n’ 这种现象称为拉曼散射 激发态
anti stokes
stokes
虚能级 准激发态
基态
Raman Rayleigh Raman scattering
生物材料的分析。
29
原位变温附件
温度范围： 液氮温度(-195℃)至 1000℃
自动设置变温程序
适于分析随温度变化发生的： 相变 形变 样品的降解 结构变化
30
样品制备
溶液样品 一般封装在玻璃毛细管中测定 固体样品
不需要进行特殊处理
31
材料分析中的应用
无机化学研究 无机化合物结构测定 ， 主要利用拉曼光谱研究
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拉曼活性
9
10
拉曼光谱参量 1. 峰位: 是电子能级基态的振动态性质的一种反映。以入射光和散射
光波数差表示。峰位的移动与激发光的频率无关.
2.强度:与浓度成正比. 3.退偏比(depolarization ratio): r = I‖ / I提供分子对称性的信息，并有助于谱线的指认. 共振拉曼散射
激发光区域 可见区 激光波长 激光器类型 514nm 633nm 785nm 近红外 1064nm Ar+ He-Ne 半导体 YAG
紫外
325nm
He-Cd
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Raman光谱仪的特点
快速分析、鉴别各种无机、生 物材料的特性与结构 样品需用量很小，微区分辨率 可小于2微米 对样品无接触、无损伤；样品 无需制备 适合黑色和含水样品 高、低温测量
第四章-拉曼光谱
一般把瑞利散射和拉曼散射合起 来所形成的光谱称为拉曼光谱. 来所形成的光谱称为拉曼光谱 . 由 于拉曼散射非常弱,所以一直到 1928年才被印度物理学家拉曼等所 年才被印度物理学家拉曼等所 发现. 发现.
拉曼在用汞灯的单色光来照射某 些液体时, 些液体时,在液体的散射光中观测到了 频率低于入射光频率的新谱线. 频率低于入射光频率的新谱线.在拉曼 等人宣布了他们的发现的几个月后, 等人宣布了他们的发现的几个月后,苏 联物理学家曼迭利斯塔姆 曼迭利斯塔姆, 联. 存在.
拉曼光谱仪主要由激光光源,样品室, 双单色仪,检测器以及计算机控制和数 据采集系统组成. FT-Raman则由激光光源,样品室,干 涉仪检测器以及计算机控制和数据采集 系统组成.
关键部件
激发光源 在拉曼光谱中最经常使用的激光器是氩离子激光器. 其激发波长为514.5nm和488.0nm,单线输出功率可 514.5nm 488.0nm 达2W. 激发光源的波长可以不同,但不会影响其拉曼散射的 位移.但对荧光以及某些激发线会产生不同的结果. 633,768以及紫外激光源,依据实验条件不同进行选 择
吸收光谱 吸收光谱
紫外-可见光法( ),原子吸收光谱 紫外-可见光法(UV-Vis),原子吸收光谱(AAS), ),原子吸收光谱( ), 紫外-可见光法( ),原子吸收光谱 紫外-可见光法(UV-Vis),原子吸收光谱(AAS), ),原子吸收光谱( ), 红外观光谱( ),核磁共振( ),核磁共振 红外观光谱(IR),核磁共振(NMR)等 ) 红外观光谱( ),核磁共振( ),核磁共振 红外观光谱(IR),核磁共振(NMR)等 )
当光子与分子内的电子碰撞时, 当光子与分子内的电子碰撞时,发生非 弹性碰撞, 弹性碰撞,光子有一部分能量传给电子或电 子有一部分能量传给光子, 子有一部分能量传给光子,则散射光的频率 不等于入射光的频率. 不等于入射光的频率.1928年,拉曼发现, 年 拉曼发现, 除瑞利散射外, 除瑞利散射外,还有一部分散射光的频率和 入射光的频率不同, 入射光的频率不同,这些散射光对称地分布 在瑞利光的两侧,其强度比瑞利光弱很多, 在瑞利光的两侧,其强度比瑞利光弱很多, 把这种散射称为拉曼散射. 把这种散射称为拉曼散射.拉曼散射的概率 很小, 很小,最强的拉曼散射也仅占整个散射光的 千分之几. 千分之几.
拉曼光谱仪实验报告数据齐全
拉曼散射光谱实验一、实验目的：1）学习和了解拉曼散射的基本原理。
2）掌握测量液体拉曼光谱的系统搭建方法。
3）掌握利用拉曼光谱定量测量未知溶液浓度的测量方法。
4）掌掌握利用拉曼光谱技术对未知物品的材料鉴定方法。
二、实验原理（一）测量未知溶液浓度的原理拉曼散射强度可表示为：式中：I为光学系统所收集到的样品表面拉曼信号强度；K为分子的拉曼散射截面积；ϕ为样品表面的激光入射功率；h（z）为光学系统的传输函数；b为样品池的厚度；C是待测物的浓度。
由上式可以看出，在一定条件下，拉曼信号强度与产生拉曼散射的待测物浓度成正比，即：因此即可实现在一定浓度范围内，根据接收到的拉曼散射信号定量分析溶液的浓度。
目前基于激光拉曼光谱技术的乙醇定量分析方法主要是的到884-1cm处的谱峰强度与乙醇浓度之间的函数关系，从而定量分析未知样品的乙醇浓度。
（二）测量未知物质的原理测量的光谱数据经软件上的预处理，然后导出光谱数据。
预处理包含插值和剪切、基线处理、平滑滤波、光谱归一化。
插值和剪切：插值是一种通过已有数据点来估计缺失数据点的方法。
在光谱数据中，可能会出现某些波长缺失或者数据点较少的情况，这时就需要使用插值来填补缺失的数据。
插值可以通过不同的算法来实现，比如线性插值、样条插值等。
剪切是将数据范围缩小到所需要的波长范围内。
基线处理：在实际光谱测量中，拉曼光谱由于受到物质荧光特性、背景噪声和激光器功率波动的影响，往往会产生基线漂移现象，基线校正是利用数学近似拟合的原理，首先根据原始光谱数据拟合出相应的背景信息—基线，然后从原始光谱数据中去除该基线，最后得到真实光谱信息的方法。
平滑滤波：基线校正步骤消除了低频噪声拉曼信号的影响，然而还有大量噪声作为高频成分存在于拉曼信号中，因此需对拉曼光谱进行平滑去噪来抑制光谱的高频噪声。
常用的平滑去噪算法有窗口去噪法、Savitzky-Golay（S-G）滤波法和小波阈值法等。
光谱归一化：在光谱测量中，由于时间、仪器状况和外部环境的影响，每条光谱的拉曼强度可能会有所差异。
拉曼光谱仪实验报告
拉曼光谱仪实验报告拉曼光谱仪实验报告引言：拉曼光谱仪是一种常用的分析仪器，可以通过测量样品散射光的频率变化来获取样品的结构和化学成分信息。
本实验旨在通过使用拉曼光谱仪，研究不同样品的拉曼光谱特征，并分析其结构和成分。
实验方法：1. 样品准备：选择不同类型的样品，如有机物、无机物或生物分子等，并将其制备成均匀的固态、液态或气态样品。
2. 仪器调试：根据实验要求，调整拉曼光谱仪的参数，如激光功率、波长、光路等，以确保获得稳定的信号和准确的光谱数据。
3. 测量操作：将样品放置在拉曼光谱仪样品台上，调整焦距和位置，使激光光斑准确照射到样品表面。
开始测量前，进行背景扫描以消除环境光的影响。
然后，选择适当的积分时间和扫描次数，进行拉曼光谱的测量。
实验结果与讨论：1. 有机物样品：a. 苯：苯是一种常见的有机物，其拉曼光谱特征主要集中在1000-1700 cm^-1的范围内。
我们观察到苯分子的拉曼光谱中存在苯环的振动模式，如苯环的C-C和C-H振动。
这些峰的位置和强度可以提供关于苯环结构和键的信息。
b. 酚：酚是另一种有机物，其拉曼光谱特征主要出现在300-1100 cm^-1的范围内。
我们观察到酚分子的拉曼光谱中存在酚环的振动模式，如C-O和C-C 振动。
这些峰的位置和强度可以提供关于酚分子结构和键的信息。
2. 无机物样品：a. 二氧化硅：二氧化硅是一种常见的无机物，其拉曼光谱特征主要出现在400-1200 cm^-1的范围内。
我们观察到二氧化硅分子的拉曼光谱中存在硅氧键的振动模式，如Si-O和Si-O-Si振动。
这些峰的位置和强度可以提供关于二氧化硅结构和键的信息。
b. 硝酸盐：硝酸盐是另一种常见的无机物，其拉曼光谱特征主要出现在100-1700 cm^-1的范围内。
我们观察到硝酸盐分子的拉曼光谱中存在硝酸根离子的振动模式，如NO2和NO3振动。
这些峰的位置和强度可以提供关于硝酸盐结构和键的信息。
3. 生物分子样品：a. DNA：DNA是生物体内的重要分子，其拉曼光谱特征主要出现在500-1700 cm^-1的范围内。
拉曼光谱分析技术ppt课件精选全文完整版
拉曼发明的拉曼光谱仪
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
1928~1940年，受到广泛的重视，曾是研究分子结 构的主要手段。这是因为可见光分光技术和照相感 光技术已经发展起来的缘故；
1940~1960年，拉曼光谱的地位一落千丈。主要是 因为拉曼效应太弱（约为入射光强的10-6），并要求 被测样品的体积必须足够大、无色、无尘埃、无荧 光等等。所以到40年代中期，红外技术的进步和商 品化更使拉曼光谱的应用一度衰落；
b. 在以波数为变量的拉曼光谱图上，斯托克斯线和反斯 托克斯线对称地分布在瑞利散射线两侧, 这是由于在上 述两种情况下分别相应的得到或失去了一个振动量子的 能量。
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
(1)拉曼光谱是一个散射过程，因而任何尺寸、形状、 透明度的样品，只要能被激光照射到，就可直接用来 测量。由于激光束的直径较小，且可进一步聚焦，因 而极微量样品都可测量。
(2)水是极性很强的分子，因而其红外吸收非常强烈。 但水的拉曼散射却极微弱，因而水溶液样品可直接进 行测量，这对生物大分子的研究非常有利。
1.3 几种重要的拉曼光谱分析技术
1、单道检测的拉曼光谱分析技术 2、以CCD为代表的多通道探测器用于拉
曼光谱的检测仪的分析技术 3、采用傅立叶变换技术的FT-Raman光
谱分析技术 4、共振拉曼光谱分析技术 5、表面增强拉曼效应分析技术
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
第5章拉曼光谱分析法
Ar+激光器是拉曼光谱仪中另一个常用的光源。
试验设备和实验技术
1. 激光光源
激光拉曼散射光谱法
由于激光的这些特点，它是 拉曼散射光谱的理想光源，激 光拉曼谱仪比用汞弧灯作光源的经典拉曼光谱仪具有明显的 优点：
（1）被激发的拉曼谱线比较简单，易于解析；
（2）灵敏度高，样品用量少，普通拉曼光谱液体样品需 50ml左右，而激光拉曼光谱只要1l即可，固体0.5 g，气体 只要1011个分子；
激光是原子或分子受激辐射产生的。激光和普通光 源相比，具有以下几个突出的优点：
(1) 具有极好的单色性。激光是一种单色光，如氦氖激光器 发出的6328Å的红色光，频率宽度只有910-2Hz。
(2) 具有极好的方向性。激光几乎是一束平行光，例如，红 宝石激光器发射的光束，其发射角只有3分多。激光是非常 强的光源。由于激光的方向性好，所以能量能集中在一个 很窄的范围内，即激光在单位面积上的强度远远高于普通 光源。
激光拉曼散射光谱法
激光拉曼光谱与红外光谱比较
红外与拉曼光谱在研究聚合物时的区别可以聚乙烯为例加以说明（图 6-34）。
聚乙烯分子中具有对称中心，红外与拉曼光谱呈现完全不同的振动模 式。在红外光谱中，CH2振动为最显著的谱带。而拉曼光谱中，C-C振动有 明显的吸收。
图6-34 线型聚 乙烯的红外(a) 及拉曼(b)光谱
1126cm-1谱带(C-C伸缩 振动)
1081cm-1谱带(CN伸缩振动)
图6-37 聚酰胺-6薄膜拉伸400％后的激光拉曼散射光谱 ∥表示偏振激光电场矢量与拉伸方向平行 ⊥表示偏振激光电场矢量与拉伸方向垂直
拉曼光谱在材料研究中的应用
聚合物形变的拉曼光谱研究
拉曼光谱实验报告 (2)
拉曼光谱实验姓名学号何婷21530100李玉环21530092宋丹21530111[实验目的]1、了解Raman光谱的原理和特点；2、掌握Raman光谱的定性和定量分析方法；3、了解Raman光谱的谱带指认。
4、了解显微成像Raman光谱。
[仪器和装置]1、显微Raman光谱系统一套，拉曼光谱仪的型号为SPL-RAMAN-785 USB2000+的拉曼光谱仪，自带785nm激光；2、带二维步进电机平移台一台（有控制器一台）；3、PT纳米线样品；4、光谱仪软件SpectraSuite；5、步进电机驱动软件；6、摄像头（已与显微镜集成在一起）。
[实验内容]1、使用显微Raman系统及海洋光谱软件对单根或多根纳米线进行显微Raman光谱测量，对测量的图和标准图进行比较，并通过文献阅读对PT纳米线Raman（测量和标准）的谱峰进行指认。
2、使用显微拉曼扫描系统进行二维样品表面拉曼信号收集，并生成样品表面特定波长处的拉曼信号强度三维图，模拟样品表面拉曼表征。
选择多个拉曼波长对样品形状进行观察。
[实验结果及分析]观察PbTiO3的拉曼散射谱并比对具体的拉曼散射光谱数据进行分析，可以找到以上10个拉曼散射峰，分别位于784.54nm，794.94 nm，798.60 nm，802.90 nm，806.84 nm，811.91 nm，817.10 nm，825.29 nm，832.44 nm，879.69nm附近，对应的Raman Shift分别是-7.46 cm-1 159.28 cm-1 216.94 cm-1 284.00 cm-1 344.82 cm-1 422.21 cm-1 500.44 cm-1 621.90 cm-1 725.97 cm-1 1371.21 cm-1。
（通过Raman Shift=1/λ入射-1/λ散射计算得到）PT纳米线Raman测量的谱峰指认：分析可知，-7.46 cm-1 159.28 cm-1 216.94 cm-1 284.00 cm-1 344.82 cm-1 422.21 cm-1 500.44 cm-1 621.90 cm-1 725.97 cm-1附近的9个振动模，分别对应于PbTiO3的A1（1TO），E（1LO），E（2TO），B1+E，A1（2TO），E（2LO）+A1（2LO），E（3TO）A1（3TO），A1（3LO）声子模。
第5章拉曼光谱分析法
第5章拉曼光谱分析法拉曼光谱分析法是一种基于拉曼散射原理的光谱分析技术。
该技术利用物质分子产生的拉曼散射光谱，通过测定光谱的频移来分析样品的成分和结构信息。
相比于传统的红外光谱分析法，拉曼光谱分析法具有高分辨率、非破坏性等优点，因此在各个领域得到了广泛应用。
拉曼光谱的基本原理是：当物质受到入射光的作用后，部分光子的能量被物质分子吸收，并在分子的振动和转动过程中增加或减少了能量，此时吸收光谱已经发生了位移。
通过分析这种能量的位移，可以获取样品的结构和成分信息。
通过拉曼光谱分析法，可以对各种物质进行非破坏性的分析。
例如，在化学领域，可以利用拉曼光谱分析法来确定化学反应中的中间产物和催化剂，以及分析有机化合物的结构。
在生物领域，可以用来研究生物分子之间的相互作用和结构变化。
在材料科学领域，可以分析材料的晶格结构和缺陷情况。
在环境领域，可以用来分析水和空气中的污染物。
拉曼光谱分析法的实施一般需要一个拉曼光谱仪。
这种仪器由激光系统、照射样品的光学系统、通过光学系统收集和分析拉曼散射光的系统以及数据处理系统组成。
首先，激光器产生一个单色激光束，照射到样品上。
样品散射的光经过光学系统聚焦到检测器上，并通过光电倍增管转化为电信号。
最后，数据处理系统会对电信号进行处理，得到拉曼光谱图。
在拉曼光谱分析法中，有两种常用的技术：常规拉曼光谱和表面增强拉曼光谱（SERS）。
常规拉曼光谱的灵敏度较低，需要较高的浓度才能获得良好的信噪比。
而SERS可以通过将样品与金属表面接触来放大拉曼信号，因此可以在极低浓度下进行分析。
总之，拉曼光谱分析法是一种高分辨率且非破坏性的光谱分析技术。
它在不同领域中有着广泛的应用，能够为我们提供样品的结构和成分信息。
随着技术的不断进步，相信拉曼光谱分析法将会在更多的领域得到应用。
拉曼光谱原理及应用ppt课件
Stokes位移和入射光波数。纵坐标为拉曼光强。 由于拉曼位移与激发光无关，一般仅用Stokes位 移部分。对发荧光的分子，有时用反Stokes位移。
Intensity (A.U.)
200200 000 0 150105 000 0 100100 000 0
六. 拉曼光谱发展与联用技术
1.共振拉曼光谱RRS (Resonance Raman Scattering) ➢ 激发频率等于或接近电子吸收带频率时共振
➢ 拉曼强度增万至百万倍，高灵敏度，宜定量 ➢ 共振，高选择性 ➢ 可调染料激光器
2.表面增强拉曼光谱SERS (Surface-Enhanced Raman
Stocks lines
anti-Stockes lines
Δν/cm-1
拉曼位移（Raman shift）
Δv即散射光频率与激发光频之差。 由于拉曼位移Δv只取决于散射分子的结构 而与vo无关，所以拉曼光谱可以作为分子 振动能级的指纹光谱。
与入射光波长无关 适用于分子结构分析
拉曼光谱图
从图中可见，拉曼光谱的横坐标为拉曼位移，以
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
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
拉异曼：：拉适曼用于分研子究同对原激子光的非的极散性射键振动 －N－强N度－由, 分－子C－极C化－率决定
仪器使用中的注意事项
1.保证使用环境：具备暗室条件；无强震动 源、无强电磁干扰；不可受阳光直射。
2.光学器件表面有灰尘，不允许接触擦拭， 可用气球小心吹掉。
第四章拉曼光谱分析
第四章拉曼光谱分析引言：拉曼光谱分析是一项重要的光谱技术，它可以通过测量物质与激光光源相互作用后的散射光谱，获取有关物质结构、化学成分和分子振动等信息。
拉曼光谱分析具有非破坏性、无需样品处理、高灵敏度和非常详细的结构信息等特点，广泛应用于化学、生物、材料和环境等领域。
一、拉曼光谱原理拉曼散射现象是由物质分子受激光激发后的非弹性散射引起的。
当激光光子与物质分子发生相互作用时，发生傅里叶散射和拉曼散射两个过程。
其中，傅里叶散射是由于分子的自由旋转和振动引起的，而拉曼散射则是由于分子振动模式和其它非颤振转模式引起的，具有更加丰富的结构信息。
拉曼散射谱分为拉曼位移和强度两个方面。
拉曼位移是指拉曼散射光子相对于激发光子的频率偏移，由于分子处于不同振动模式时能量差异不同而引起。
拉曼强度则依赖于分子的极化率改变程度，因此可以提供有关分子的结构和振动信息。
二、拉曼光谱分析仪器与实验方法拉曼光谱仪由激光光源、光谱系统和探测器等组成。
常用的激光光源有氦氖激光和固体激光等，光谱系统则包括单色器、样品室和一系列的滤光器和光栅等。
探测器一般采用光电二极管或光电倍增管等，用于测量拉曼散射光的强度。
拉曼光谱实验方法主要有常规拉曼光谱、共振拉曼光谱和表面增强拉曼光谱等。
常规拉曼光谱是最常用的方法，通过对物质直接进行激光照射和拉曼散射测量来获取光谱信息。
而共振拉曼光谱则需要根据所研究物质的能级结构设计合适的激光波长，以增强拉曼信号。
表面增强拉曼光谱则是通过在样品表面引入纳米级的增强剂，如金属纳米颗粒，以提高散射强度。
三、拉曼光谱在化学分析中的应用拉曼光谱在化学分析中具有广泛的应用。
它可以用于物质的鉴别和定性分析，通过对拉曼光谱的特征峰进行比较和匹配，可以确定物质的组成和结构。
此外，拉曼光谱还可用于定量分析，通过建立标定曲线，利用拉曼强度与浓度之间的线性关系，可以测定样品中的目标成分的含量。
同时，拉曼光谱也可以用于反应动力学和过程分析，通过观察拉曼峰的强度变化，可以研究物质的反应过程和动力学参数。
拉曼光谱预处理及数据分析应用中的关键技术研究
拉曼光谱预处理及数据分析应用中的关键技术研究拉曼光谱是一种以散射光谱为基础的非常有效的分析技术，它可以实现样品的快速、无损和非接触性分析。
然而，由于样品的复杂性和测量环境的干扰，拉曼光谱中常常存在噪声和背景信号，这可能对数据分析的结果造成影响。
因此，该领域中的预处理技术和数据分析方法的研究具有重要的意义。
拉曼光谱预处理技术是对光谱信号进行去噪、归一化和基线校正等处理的过程。
首先，对于噪声的处理是很重要的。
拉曼光谱的噪声主要包括随机噪声和连续背景噪声。
对于随机噪声，可以通过平滑算法来降低噪声的影响。
常见的平滑算法包括均值平滑法、中值平滑法和高斯平滑法等。
对于连续背景噪声，可以使用背景校正方法来消除其影响，如多项式拟合法、小波变换法和参数估计法等。
此外，还可以采用降噪技术，如小波变换降噪、模型降噪和自适应模型降噪等，来有效地去除拉曼光谱中的噪声。
归一化是拉曼光谱预处理的另一个重要环节。
由于样品的多种因素（如浓度、厚度、形状等）的影响，拉曼光谱信号的幅度可能会发生变化。
为了消除这种幅度差异的影响，需要对光谱信号进行归一化处理。
最常见的归一化方法是最大值归一化和面积归一化。
最大值归一化是将光谱信号中的最大值调整为1，其他数值按比例缩放；面积归一化是将光谱信号的面积调整为1，使得不同样本之间的光谱幅度差异消除。
基线校正也是拉曼光谱预处理中重要的一步。
基线是指光谱信号中不影响所研究物质的成分的背景信号。
基线校正旨在消除这些背景信号的影响，以便更准确地分析样品中的目标成分。
常见的基线校正方法包括多项式基线校正、最小二乘法基线校正和小波变换基线校正等。
多项式基线校正通过拟合一条多项式曲线来估计和消除基线信号；最小二乘法基线校正则是通过最小二乘法求解出最优的基线曲线，使其与原始光谱尽可能拟合；小波变换基线校正则是利用小波变换将光谱信号分解为近似信号和细节信号，然后根据近似信号的特点进行基线校正。
在拉曼光谱数据分析方面，主成分分析（PCA）是一种常用的方法。
拉曼光谱的数据初步处理
摘要本文主要目的是熟悉拉曼光谱仪原理，并掌握拉曼光谱仪的实验测量技术以及拉曼光谱的数据初步处理。
文章首先论述了拉曼光谱仪开发设计、安装调试中所应用的基本理论、设计原理与关键技术，介绍了激光拉曼光谱仪的发展动态、研究方向和国内外总体概况。
其次阐述了拉曼散射的经典理论及其量子解释。
并说明了分析拉曼光谱数据的各种可行的方法，包括平滑，滤波等。
再次根据光谱仪器设计原理详细论述了分光光学系统的结构设计和激光拉曼光谱仪的总体设计，并且对各个部件的选择作用及原理做了详细的描述。
最后，测量了几种样品的拉曼光谱，并利用文中阐述的光谱处理方法进行初步处理，并且进行了合理的分析对比。
总之，本文主要从两个方面来分析拉曼光谱仪的实验测量和光谱数据处理研究：一、拉曼光谱仪的结构，详细了解拉曼光谱仪的工作原理。
二、拉曼光谱数据处理分析，用合理的方法处理拉曼光谱可以有效便捷的得到较为理想的实验结果。
通过对四氯化碳、乙醇、正丁醇的光谱测量以及光谱数据分析，得到了较为理想实验效果，证明本文所论述方法的可行性和正确性。
关键词: 拉曼光谱仪光栅光谱分析AbstractPurpose of this paperisfamiliar with Raman Spectrometer, and mastery of experimental measurements of Raman spectroscopy and Raman spectroscopy technique spreliminary data processing.The article firstdiscusses theRaman spectrometerdevelopment,design,installation and commissioningin theapplication of the basictheory, designprinciples and key technologies,laserRaman spectrometer developments,research direction and overall profileat home and abroad. The second section describesthe classical theory of Raman scattering and quantumexplanation.And shows the Raman spectra of the variouspossible ways, including smoothing and filtering.Again according tospectrometer design principles discussed in detail the spectroscopic optical system design and laser Raman spectrometer overall design, andthe choice for the role of the various component sand the principle of a detailed description. Finally, the measured Raman spectra of severalsamples, and use paper describesmethods forspectral processinginitial treatment, and for a reasonable analysis and comparison.In summary, this paper mainly from two aspects to analyze experimental measurements of Raman spectroscopy and spectral dataprocessing research: First, the structure of Raman spectroscopy, Raman spectroscopy detailed understanding of the working principle. Second,Raman spectroscopydata processing and analysis, a reasonable approach toeffectiveand convenient Raman spectroscopy can be more ideal results. Through carbon tetrachloride, ethanol, n-butanol and spectraldata analysis spectral measurements obtained more satisfactory experimental resultsdiscussed in this articledemonstratethe feasibility and correctness.Keywords: Raman spectrometer grating spectral analys目录第1章引言 (1)1.1 拉曼光谱分析技术 (1)1.2 现代拉曼光谱技术与特点 (2)1.3研究拉曼光谱仪的意义 (2)1.4 本文的主要内容 (3)第2章基本理论 (4)2.1拉曼散射经典解释[8] (4)2.2拉曼散射的量子解释 (6)2.2.1散射过程的量子跃迁 (6)2.2.2量子力学结果 (7)2.2.3 Placzek近似 (12)2.3拉曼光谱数据分析方法 (15)2.3.1数据平滑处理 (16)2.3.2基线校正 (17)2.3.3数据求导处理 (17)2.3.4数据增强算法 (18)2.3.5傅里叶变换 (18)2.3.6小波变换 (19)2.3.7 数字滤波 (19)第3章常规拉曼检测系统 (21)3.1 光源 (22)3.2 滤光片 (23)3.3 拉曼光谱仪及计算机软件 (24)3.3.1光栅 (25)3.3.2光电倍增管 (27)第4章拉曼光谱测量及数据处理和结论 (29)4.1 物质的拉曼光谱测量 (29)4.2拉曼光谱数据处理与分析 (32)4.2.1平滑处理 (32)4.2.2 低通滤波处理 (35)4.3结论 (37)第5章论文总结与展望 (38)致谢： (39)参考文献： (40)第1章引言1.1 拉曼光谱分析技术1928年印度实验物理学家拉曼发现了光的一种类似于康普顿效应的光散射效应，称为拉曼效应。
拉曼光谱仪光谱预处理的主要步骤
拉曼光谱仪光谱预处置的重要步骤拉曼光谱仪日常检修与维护内容1、检查仪器和全部附件插座都插好并接通电源。
2、保证激光器（假如附带电源）都插好并接通，由于激光器有不同种类，可参照每个激光器的说明书取得进一步的帮助。
3、检查仪器的外罩处于安全的关闭状态，联锁装置正在运转。
4、在有两个或多个激光器的系统中，确保联锁系统设置在正确的位置上，正确的激光器被接通。
5、假如以上操作都已经检查过，你就可以准备进行光谱测试了。
将样品放置在显微镜下，启动光谱操作软件，假如你仍不能得到光谱，检查下面各项。
6、保证样品被正确地放置在显微镜下，即样品被地聚焦并照射在样品正确的位置上。
测量时常常需更改不同的测试区域以躲避因样品不纯带来一些非期望结果的可能。
7、保证激光正确辐照在样品上，保证显微镜光圈的孔径设置正确并处于正确的位置上（不同品牌的拉曼光谱仪按各自的要求处置）。
8、检查全部软件窗口的设置是否正确。
拉曼光谱仪日常维护要领1、电极的维护用电极刷对电极旋转清理。
当使用频繁导致电极尖钝了，需要换电极头。
注意用规调整好电极的位置和高度。
每次激发后要刷电极。
2、清洗聚光镜用脱脂棉沾上无水乙醇轻轻擦拭透镜。
假如透镜有付着物，用丙酮或无水乙醇浸泡15分钟，而后在擦拭。
后用洗耳球吹干。
注意不要划伤。
光强降低时，每月一次。
3、校正入射狭缝位置—光路校正（描迹）从原始位置旋转毂轮，左转200格，右转200格，每30～50格激发测定光强值。
要求激发的样品为基体的高含量。
如铁基，就用纯铜铁作激发样品，进行描迹。
通道型光谱仪的光路校正，好每月描迹一次。
在全谱型光谱仪中是不需要描迹的。
由于全谱型光谱仪能够接受全谱的谱图，那么就可以从软件上来校正环境因素对光路的影响，保证了光路的完全固定。
拉曼光谱仪光谱预处置的重要步骤拉曼光谱仪能够对物质成分和结构进行定性判定与定量分析，作为一种新兴进展起来的分析手段拥有快速、无损、实时、可重复等特点，成为了分析化学领域的讨论热点。
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关键词: 拉曼光谱仪 光栅 光谱分析
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拉曼光谱的数据初步处理 14446
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Abstrａct
Pｕrpose ｏf ｔhiｓ papｅｒisfamilｉaｒ wｉth Raman Spectrｏｍ
eter， and masterｙ ｏf ｅxpｅｒimｅntａl measuｒemeｎｔｓ of
拉曼光谱的数据初步处理 14446
摘要
本文主要目的是熟悉拉曼光谱仪原理,并掌握拉曼光谱仪的实验测量技术 以及拉曼光谱的数据初步处理。
文 章 首 先 论 述 了 拉 曼 光 谱 仪 开 发 设 计 、安 装 调 试 中 所 应 用 的 基 本 理 论 、设 计原理与关键技术,介绍了激光拉曼光谱仪的发展动态、研究方向和国内外总 体 概 况 。其 次 阐 述 了 拉 曼 散 射 的 经 典 理 论 及 其 量 子 解 释 。并 说 明 了 分 析 拉 曼 光 谱数据的各种可行的方法，包括平滑,滤波等。再次根据光谱仪器设计原理详 细 论 述 了 分 光 光 学 系 统 的 结 构 设 计 和 激 光 拉 曼 光 谱 仪 的 总 体 设 计 ,并 且 对 各 个 部件的选择作用及原理做了详细的描述。最后，测量了几种样品的拉曼光谱, 并利用文中阐述的光谱处理方法进行初步处理，并且进行了合理的分析对比。
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拉曼光谱的数据初步处理 14446 onable aｐprｏacｈ toeffeｃtiveand coｎveniｅnt Rａｍan sｐectｒ oscｏpｙ can be more iｄeal ｒesults． Thrｏugh carｂon tｅｔrac ｈloride， etｈaｎol, ｎ-butanoｌ aｎd spｅｃtrａｌｄata analysｉs spectrａｌ meａｓureｍents obtaiｎed moｒe satiｓfactorｙ eｘpeｒ iｍental resｕｌtｓdisｃussed ｉn this ａrtｉcledeｍonsｔratethe f ｅasibiｌity and cｏrrectｎess. Keywords： Rａman sｐecｔroｍeｔer gｒating speｃtral analｙs
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Raman sｐectroscopy and Ramａn spｅｃtrｏsｃｏｐy ｔecｈniｑue s
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总之,本文主要从两个方面来分析拉曼光谱仪的实验测量和光谱数据处理 研 究 ：一 、拉 曼 光 谱 仪 的 结 构 ，详 细 了 解 拉 曼 光 谱 仪 的 工 作 原 理 。二 、拉 曼 光 谱 数 据 处 理 分 析 ，用 合 理 的 方 法 处 理 拉 曼 光 谱 可 以 有 效 便 捷 的 得 到 较 为 理 想 的 实 验 结 果 。通 过 对 四 氯 化 碳 、乙 醇 、正 丁 醇 的 光 谱 测 量 以 及 光 谱 数 据 分 析 ，得 到了较为理想实验效果,证明本文所论述方法的可行性和正确性。
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拉曼光谱的数据初步处理 14446
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第 1 章 引言 ﻩ错误!未定义书签。