拉曼光谱学主要用于测量分子发出的散射光的密度和波长解读
拉曼光谱介绍资料讲解
拉曼光谱介绍资料讲解拉曼光谱是一种非常重要的光谱分析技术，它能够提供有关物质的结构和化学成分的丰富信息。
在这篇文章中，我将对拉曼光谱的基本原理、仪器和应用进行介绍，并解释为什么它在科学研究和工业中如此重要。
首先，让我们来了解一下拉曼光谱的基本原理。
拉曼光谱是一种散射光谱，它通过测量物质散射光中的频率位移来揭示物质的结构和化学组成。
当一束单色激光照射到样品上时，其中一部分光子与样品中的分子发生相互作用。
在这个过程中，光子几乎立即被散射，并且其中一部分光子在散射过程中发生拉曼散射。
拉曼散射是由于分子的振动和旋转引起的，这些振动和旋转会改变散射光的频率。
拉曼光谱的仪器主要包括一个激光源、一个样品夹持器、一个光谱仪和一个探测器。
激光源通常是一束单色激光，比如氦氖激光或二极管激光。
样品夹持器用于将样品固定在适当的位置，并确保光线正好照射到样品上。
光谱仪用于收集拉曼散射的光子，并将其转换为拉曼光谱图。
探测器用于测量光子的强度，从而确定拉曼光谱的强度和频率。
拉曼光谱在许多领域中都有广泛的应用。
首先，它在化学领域中被用来确定物质的分子结构和化学成分。
拉曼光谱提供了有关化学键的信息，因此可以用于确定分子的结构。
此外，拉曼光谱还可以鉴定有机和无机化合物，并用于分析化学反应的动力学。
此外，拉曼光谱在生物医学领域也有许多应用。
它可以用于鉴定和诊断疾病，比如癌症和心脑血管疾病。
拉曼光谱还可以检测和监测生物分子和药物在细胞和组织中的分布。
这些信息对于了解疾病的发展和治疗策略的制定非常重要。
此外，拉曼光谱还在材料科学、地质学和环境科学等领域中得到广泛应用。
它可以用于表征材料的晶体结构和微观结构，并揭示材料中的欠饱和和晶格扭曲。
在地质学中，拉曼光谱可以用来研究岩石和矿物的组成和演化历史。
在环境科学中，拉曼光谱可以检测土壤和水体中的有机和无机物质，并评估环境质量。
总结来说，拉曼光谱是一种强大的光谱分析技术，它能够提供关于物质结构和化学成分的丰富信息。
Raman(拉曼)光谱原理和图解
光散射 - 瑞利散射
• 散射光中，弹性 (瑞利) 散射占主导 • 前… 后…
入射光 分子 分子
散射光
• 散射光与入射光有相同的频率
emission
excitation
光散射 - 拉曼
• 散射光中的1010光子之一是非弹性散射（拉曼） • 前… 后…
入射光 分子 分子振动
散射光
• 光损失能量，使分子振动
采用Leica显微镜 优势 4： 采用Leica显微镜
Ÿ 高热稳定性和机械稳定性 Ÿ 目镜：Leica 原配，符合欧洲及北美等安全标准。好处是 a. 高分辨，大视野，可方便、准确地寻找微米 级样品：如矿物包 裹体等，以及低反差样品；b. 可安全地观察激光焦点，以确认 激光焦点是否聚焦在微米颗粒上。 Ÿ 同时配有摄像机：彩色，高分辨，可观察激光焦点，不饱和 ，提供图像采集卡及软件，可在计算机上存储白光照片，无需 照相机。 Ÿ 照明光源：Leica原配，确保质量。
perpendicular
polarization of Raman peak
拉曼偏振
width of Raman peak
拉曼峰宽
quality of crystal
晶体质量
intensity of Raman peak
拉曼峰强度
amount of material
物质总量
拉曼光谱的特点和主要困难
高灵敏度
优势 1. 高灵敏度：
Ÿ 灵敏度远高于其它同类拉曼谱仪 检验标准：硅三阶峰（约在1440 cm-1）的信噪比≧10:1，检测 条件为：激光输出功率20mW，波长514.5nm，狭缝宽度50微米 ，曝光时间60秒，累加次数5次，binning为1或2，光栅为1800刻 线。显微镜头为 X50常规镜头。
拉曼光谱原理及应用简介
拉曼光谱由于近几年来以下几项技术的集中发展而有了更广泛的应用;这些技术是：CCD系统在近红外区域的高灵敏性,体积小而功率大的二极管激光器,与激发激光及信号过滤整合的光纤探头;这些产品连同高口径短焦距的分光光度计,提供了低荧光本底而高质量的拉曼光谱以及体积小、容易使用的拉曼光谱仪;一含义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,大部分的光会按原来的方向透射,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;目前拉曼光谱技术已广泛应用于物质的鉴定,分子结构的研究谱线特征二拉曼散射光谱具有以下明显的特征：a.拉曼散射谱线的波数虽然随入射光的波数而不同,但对同一样品,同一拉曼谱线的位移与入射光的波长无关,只和样品的振动转动能级有关；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于得到或失去了一个振动量子的能量;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;三拉曼光谱技术的优越性提供快速、简单、可重复、且更重要的是无损伤的定性定量分析,它无需样品准备,样品可直接通过光纤探头或者通过玻璃、石英、和光纤测量;此外1 由于水的拉曼散射很微弱,拉曼光谱是研究水溶液中的生物样品和化学化合物的理想工具;2 拉曼一次可以同时覆盖50-4000波数的区间,可对有机物及无机物进行分析;相反,若让红外光谱覆盖相同的区间则必须改变光栅、光束分离器、滤波器和检测器3 拉曼光谱谱峰清晰尖锐,更适合定量研究、数据库搜索、以及运用差异分析进行定性研究;在化学结构分析中,独立的拉曼区间的强度可以和功能集团的数量相关;4 因为激光束的直径在它的聚焦部位通常只有毫米,常规拉曼光谱只需要少量的样品就可以得到;这是拉曼光谱相对常规红外光谱一个很大的优势;而且,拉曼显微镜物镜可将激光束进一步聚焦至20微米甚至更小,可分析更小面积的样品;5 共振拉曼效应可以用来有选择性地增强大生物分子特个发色基团的振动,这些发色基团的拉曼光强能被选择性地增强1000到10000倍;四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五拉曼频移,拉曼光谱与分子极化率的关系1、拉曼频移：散射光频与激发光频之差,取决于分子振动能级的改变,所以它是特征的,与入射光的波长无关,适应于分子结构的分析2、拉曼光谱与分子极化率的关系分子在静电场E中,极化感应偶极矩P为静电场E与极化率的乘积诱导偶极矩与外电场的强度之比为分子的极化率分子中两原子距离最大时,极化率也最大拉曼散射强度与极化率成正比例六应用激光光源的拉曼光谱法应用激光具有单色性好、方向性强、亮度高、相干性好等特性,与表面增强拉曼效应相结合,便产生了表面增强拉曼光谱;其灵敏度比常规拉曼光谱可提高104~107倍,加之活性载体表面选择吸附分子对荧光发射的抑制,使分析的信噪比大大提高;已应用于生物、药物及环境分析中痕量物质的检测;共振拉曼光谱是建立在共振拉曼效应基础上的另一种激光拉曼光谱法;共振拉曼效应产生于激发光频率与待测分子的某个电子吸收峰接近或重合时,这一分子的某个或几个特征拉曼谱带强度可达到正常拉曼谱带的104~106倍,有利于低浓度和微量样品的检测;已用于无机、有机、生物大分子、离子乃至活体组成的测定和研究;激光拉曼光谱与傅里叶变换红外光谱相配合,已成为分子结构研究的主要手段1、共振拉曼光谱的特点：1、基频的强度可以达到瑞利线的强度;2、泛频和合频的强度有时大于或等于基频的强度;3、通过改变激发频率,使之仅与样品中某一物质发生共振,从而选择性的研究某一物质;4、和普通拉曼相比,其散射时间短,一般为10-12~10-5S;2、共振拉曼光谱的缺点：需要连续可调的激光器,以满足不同样品在不同区域的吸收;七电化学原位拉曼光谱法电化学原位拉曼光谱法, 是利用物质分子对入射光所产生的频率发生较大变化的散射现象, 将单色入射光包括圆偏振光和线偏振光激发受电极电位调制的电极表面, 通过测定散射回来的拉曼光谱信号频率、强度和偏振性能的变化与电极电位或电流强度等的变化关系;一般物质分子的拉曼光谱很微弱, 为了获得增强的信号, 可采用电极表面粗化的办法, 可以得到强度高104-107倍的表面增强拉曼散射Surface Enahanced Raman Scattering, SERS 光谱, 当具有共振拉曼效应的分子吸附在粗化的电极表面时, 得到的是表面增强共振拉曼散射SERRS光谱, 其强度又能增强102-103;电化学原位拉曼光谱法的测量装置主要包括拉曼光谱仪和原位电化学拉曼池两个部分;拉曼光谱仪由激光源、收集系统、分光系统和检测系统构成, 光源一般采用能量集中、功率密度高的激光, 收集系统由透镜组构成, 分光系统采用光栅或陷波滤光片结合光栅以滤除瑞利散射和杂散光以及分光检测系统采用光电倍增管检测器、半导体阵检测器或多通道的电荷藕合器件;原位电化学拉曼池一般具有工作电极、辅助电极和参比电极以及通气装置;为了避免腐蚀性溶液和气体侵蚀仪器, 拉曼池必须配备光学窗口的密封体系;在实验条件允许的情况下, 为了尽量避免溶液信号的干扰, 应采用薄层溶液电极与窗口间距为～1mm , 这对于显微拉曼系统很重要, 光学窗片或溶液层太厚会导致显微系统的光路改变, 使表面拉曼信号的收集效率降低;电极表面粗化的最常用方法是电化学氧化- 还原循环Oxidation-Reduction Cycle,ORC法, 一般可进行原位或非原位ORC处理;目前采用电化学原位拉曼光谱法测定的研究进展主要有: 一是通过表面增强处理把测检体系拓宽到过渡金属和半导体电极;虽然电化学原位拉曼光谱是现场检测较灵敏的方法, 但仅能有银、铜、金三种电极在可见光区能给出较强的SERS;许多学者试图在具有重要应用背景的过渡金属电极和半导体电极上实现表面增强拉曼散射;二是通过分析研究电极表面吸附物种的结构、取向及对象的SERS 光谱与电化学参数的关系,对电化学吸附现象作分子水平上的描述;三是通过改变调制电位的频率, 可以得到在两个电位下变化的“时间分辨谱”, 以分析体系的SERS 谱峰与电位的关系, 解决了由于电极表面的SERS 活性位随电位而变化而带来的问题;八拉曼信号的选择入射激光的功率,样品池厚度和光学系统的参数也对拉曼信号强度有很大的影响,故多选用能产生较强拉曼信号并且其拉曼峰不与待测拉曼峰重叠的基质或外加物质的分子作内标加以校正;其内标的选择原则和定量分析方法与其他光谱分析方法基本相同;斯托克斯线能量减少,波长变长反斯托克斯线能量增加,波长变短九拉曼光谱的应用方向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,其信号来源与分子的振动和转动;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;结构分析：对光谱谱带的分析,又是进行物质结构分析的基础;定量分析：根据物质对光谱的吸光度的特点,可以对物质的量有很好的分析能力;十拉曼光谱用于分析的优点和缺点1、拉曼光谱用于分析的优点拉曼光谱的分析方法不需要对样品进行前处理,也没有样品的制备过程,避免了一些误差的产生,并且在分析过程中操作简便,测定时间短,灵敏度高等优点2、拉曼光谱用于分析的不足1拉曼散射面积2不同振动峰重叠和拉曼散射强度容易受光学系统参数等因素的影响3荧光现象对傅立叶变换拉曼光谱分析的干扰4在进行傅立叶变换光谱分析时,常出现曲线的非线性的问题5任何一物质的引入都会对被测体体系带来某种程度的污染,这等于引入了一些误差的可能性,会对分析的结果产生一定的影响十一新进展及发展前景十多年来,虽然已经有一些关于在高真空体系、大气下、以及固/液体系电化学体系中研究单晶金属体系表面拉曼光谱的报道89～91,但直至近年光滑单晶电极体系的SERS研究才取得了重要进展.Bryant等记录了以单分子层吸附在光滑Pt 电极表面的噻吩拉曼谱89,Furtak等使用具有Kretchmann光学构型的ATR电解池并利用表面等离子体增强效应,获得了吸附物种在平滑的Ag111单晶面上的弱SERS信号90.由于拉曼光谱系统的检测灵敏度的限制,所获得的表面信号极弱,无法进行较为详细的研究.Otto小组和Futamata小组分别成功地采用Otto光学构造的ATR电解池,利用表面等离子激元增强方法获得了光滑单晶电极上相对较强的表面Raman信号92～94.前者发现不同的Cu单晶电极表面的增强因子有所不同,有较高指数或台阶的晶面的信号明显增强92.Futamata等甚至可在Pt和Ni 金属的单晶表面上观察到SERS信号, 计算表明其表面增强因子为1～2个数量级93.目前可用于单晶表面电极体系的SERS研究还局限于Raman散射截面很大的极少数分子,尚需进一步改进和寻找实验方法,以拓宽可研究的分子体系.若能成功地将各种单晶表面电极的SERS信号与经过不同粗糙方式处理的电极表面信号进行系统地比较和研究, 不但对定量研究SERS机理和区分不同增强机制的贡献大有益处, 而且将有利于提出正确和可靠的拉曼光谱的表面选择定律.随着科学技术的迅速发展, 各类制备不同纳米颗粒以及二维有序纳米图案的技术和方法将日益成熟, 人们可以比较方便地在理论的指导下,寻找在过渡金属上产生强SERS效应的最佳实验条件.这些突破无疑将为拉曼光谱技术广泛应用于各种过渡金属电极和单晶电极体系的研究开创新局面.总之,通过摸索合适的表面处理方法并采用新一代高灵敏度的拉曼谱仪, 可将拉曼光谱研究拓展至一系列重要的过渡金属和半导体体系, 进而将该技术发展成为一个适用性广、研究能力强的表面界面谱学工具,同时推动有关表面界面谱学理论的发展.各种相关的检测和研究方法也很可能得到较迅速的发展和提高.在提高检测灵敏度的基础上,人们已不满足于仅仅检测电极表面物种, 而是注重通过提高其检测分辨率包括谱带分辨、时间分辨和空间分辨来研究电化学界面结构和表面分子的细节和动态过程.今后的主要研究内容可能从稳态的界面结构和表面吸附逐渐扩展至其反应的动态过程,并深入至分子内部的各基团, 揭示分子水平上的化学反应吸附动力学规律, 研究表面物种间以及同电解质离子或溶剂分子间的弱相互作用等.例如将电化学暂态技术时间-电流法、超高速循环伏安法同时间分辨光谱技术结合, 开展时间分辨为ms或μs级的研究95.采用SERS同电化学暂态技术结合进行的时间分辨实验可检测鉴别电化学反应的产物及中间物96, 新一代的增强型电荷耦合列阵检测器ICCD和新一代的拉曼谱仪如:富立叶变换拉曼仪和哈德玛变换仪的推出, 都将为时间分辨拉曼光谱在电化学的研究提供新手段.最近, 我们利用电化学本身的优势, 提出的电位平均表面增强拉曼散射hePotential Averaged SERS, PASERS新方法17, 通过在Ag和Pt微电极上采集在不同调制电位频率下的PASERS谱, 并进行解谱, 可在不具备从事时间分辨研究条件的仪器上进行时间分辨为μs级的电化学时间分辨拉曼光谱研究.拉曼光谱研究的另一发展方向是采用激光拉曼光谱微区显微技术97开展空间分辨研究并进而开展电极表面微区结构与行为的研究.Fujishima等人利用共焦显微拉曼系统和SERS技术发展了表面增强拉曼成像技术,并研究了SERS活性银表面吸附物以及自组装膜的SERI图象98,99.该技术和具有三维空间分辨的共焦显光谱方法在研究导电高聚物、L-B膜和自组装膜电极以及电极钝化膜和微区腐蚀等方面将发挥其重要作用98～100.突破光学衍射极限的、空间分辨值达数十纳米的近场光学Raman 显微技术则很可能异军突起101.为多方位获得详细信息,达到取长补短的目的,开展Raman光谱与其他先进技术联用的研究势在必行.光导纤维技术可在联用耦合方面发挥关键作用102,103,如将表面Raman光谱技术与扫描探针显微技术进行实时联用104.针对性的联用技术可望较全面地研究复杂体系并准确地解释疑难的实验现象,为各种理论模型和表面选则定律提供实验数据, 促进谱学电化学的有关理论和表面量子化学理论的发展.可以预见, 在不久的将来,随着表面检测技术的快速发展,SERS及其应用于电化学的研究将进入一个新的阶段.。
拉曼光谱技术概述及应用
拉曼光谱技术概述及应用姓名:杨海源学号:2011201373摘要随着人们对拉曼光谱技术研究的深入,拉曼光谱在许多领域中得到越来越多的应用。
本文介绍了拉曼光谱检测技术的基本原理及特点，介绍了傅立叶变换拉曼光谱、共焦显微拉曼光谱、表面增强激光拉曼光谱、固体光声拉曼光谱的原理及其应用。
综述了拉曼光谱在食品检测中的应用。
主要介绍了拉曼光谱在生物、医药、材料化学、食品领域的应用。
在许多领域快速检测、质量控制、无损检测等方面，拉曼光谱必将发挥越来越大的作用。
关键词: 拉曼光谱，检测, 应用ABSTRACTWith the development of research of Raman scattering technology, Raman spectroscopy are increasingly employed in Many Fields.This paper introduces the basic principle and characteristics of raman spectroscopy analytical technology, The research development and application of Raman spectroscopy in many yeilds were discussed. The principle and application of FT-Raman，confocal microprobe Raman, surface-Enhance laser-Raman，photoacoustic Raman spectroscopy in solid were summarized. Reviewe the application of Raman spectroscopy in biology，food，medicine and chemical materials. It will provide a great step forward in many fields assay on rapid detection, quality control and non-destruction detection.Keywords：Raman spectroscopy, detection, application前言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。
拉曼光谱原理
拉曼光谱原理
拉曼光谱原理是一种分析物质结构的非常有力的手段。
它是基于光的散射现象，通过测量散射光的波长差异来获取样品的特征信息。
当一束单色光通过样品时，部分光会被散射。
根据散射光的波长差异可以将散射光分为两类：一类是在入射光的周围有少量波长稍微偏大的光，称为斯托克斯散射；另一类是在入射光的周围有少量波长稍微偏小的光，称为反斯托克斯散射。
斯托克斯散射和反斯托克斯散射的出现是由于样品内部的分子振动和转动引起的。
在拉曼光谱原理中，分子的振动模式会吸收入射光的能量，然后以不同的能量状态重新辐射能量，形成散射光谱。
拉曼光谱原理中，斯托克斯散射和反斯托克斯散射的频率差与样品内部分子的振动能级差有关。
根据量子力学的选择定则，只有一些特定的振动模式能够与入射光发生相互作用，因此拉曼光谱能够提供样品的结构信息。
通过拉曼光谱技术，可以对各种物质进行非破坏性的分析。
无论是固体、液体还是气体，都可以通过拉曼光谱来研究其分子结构、物质组成和化学键信息。
总之，拉曼光谱原理是一种基于光的散射现象，通过测量散射光的波长差异来获取样品的特征信息的方法。
它具有非破坏性、
快速、易于操作等优点，被广泛应用于材料科学、化学分析、生物医学等领域。
(完整)激光拉曼光谱法讲解
(完整)激光拉曼光谱法讲解编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（(完整)激光拉曼光谱法讲解）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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第三节激光拉曼光谱法在分子的振动中,有些振动由于偶极矩的变化表现了红外活性，能吸收红外光，从而出现了红外吸收谱带（见第二章第二节)，但有些振动却表现了拉曼活性，产生了拉曼光谱谱带．这两种方法都能提供分子振动的信息,起到相互补充的作用，采用这两种方法，可获得振动光谱的全貌．拉曼光谱是一种散射光谱。
在20世纪30年代，拉曼散射光谱曾是研究分子结构的主要手段.后来随着实验内容的深人，由于拉曼效应太弱，所以随着红外光谱的迅速发展，拉曼光谱的地位随之下降。
自1960年激光问世,并将这种新型光源引入拉曼光谱后，拉曼光谱出现了新的局面，已广泛应用于有机、无机、高分子、生物、环保等各个领域，成为重要的分析工具。
而且由于它的一些特点，如水和玻璃散射光谱极弱,因而在水溶液、气体、同位素、单晶等方面的应用具有突出的特长.近几年又发展了傅里叶变换拉曼光谱仪,使它在高分子结构研究中的作用与日俱增。
3．1基本概念3．1．1拉曼散射及拉曼位移拉曼光谱为散射光谱。
当一束频率为V0的人射光照射到气体、液体或透明晶体样品上时,绝大部分可以透过，大约有0．1％的入射光与样品分子之间发生非弹性碰撞,即在碰撞时有能量交换，这种光散射称为拉曼散射；反之,若发生弹性碰撞，即两者之间没有能量交换，这种光散射称为瑞利散射。
在拉曼散射中，若光子把一部分能量给样品分子，得到的散射光能量减少,在垂直方向测量到的散射光中,可以检测频率为（V0—△E/h)的线,称为斯托克斯(stokes）线，如图3—1所示，如果它是红外活性的话,△E/h的测量值与激发该振动的红外频率一致。
理论光谱学的拉曼光谱分析
理论光谱学的拉曼光谱分析引言光谱学是研究物质与光的相互作用过程的学科。
其中，拉曼光谱分析是利用拉曼散射效应来研究物质的分子结构和化学成分的一种有效方法。
本文将从理论光谱学的角度出发，探究拉曼光谱分析的原理、仪器及应用。
1. 拉曼光谱分析的原理拉曼光谱是一种通过测量样品散射光的频移来获取样品分子的振动信息的技术。
其原理基于拉曼效应，即入射光与样品发生散射时，部分光子与样品分子相互作用后频率发生改变，从而产生拉曼散射光。
拉曼光谱分析的原理主要包括以下几点：1.1 可见光拉曼光谱可见光拉曼光谱是指样品在可见光范围内的拉曼光谱。
在可见光区域，拉曼散射光通常的能量与入射光相差很小，因此需要高灵敏的仪器进行检测。
1.2 红外拉曼光谱红外拉曼光谱是指样品在红外光范围内的拉曼光谱。
红外拉曼光谱可以用于表征样品的化学组成、结构和功能。
相比可见光拉曼光谱，红外拉曼光谱在分析材料的键合、分子构象和晶格振动等方面具有一定的优势。
1.3 拉曼光谱中的共振增强效应共振增强效应是指样品中某些特定振动模式的散射光谱强度远远大于其他振动模式的效应。
共振增强效应可以通过调整激发光的波长或变换样品的环境条件来实现。
2. 拉曼光谱仪的构成拉曼光谱仪是用于实施拉曼光谱分析的仪器装置。
它通常包括激光源、样品支承、散射光收集和检测、信号处理以及数据分析等模块。
2.1 激光源激光源是拉曼光谱仪的核心组件之一，它提供高亮度、高单色性的光束。
常用的激光源包括氩离子激光器、固体激光器、二极管激光器等。
2.2 样品支承样品支承模块是用于放置样品的部分。
样品可以采用液体、固体或气体形式。
常用的样品支承方式包括固体样品放在样品台上、液体样品放在带有透明窗口的样品池中。
2.3 散射光收集和检测散射光收集和检测模块主要用于采集样品的散射光，并将其转化为电信号。
常用的检测器包括光电二极管、光电倍增管等。
2.4 信号处理和数据分析信号处理和数据分析模块用于处理和分析采集到的散射光信号。
拉曼光谱的原理
拉曼光谱的原理
拉曼光谱是一种分析技术，基于拉曼散射现象来研究物质的结构和成分。
拉曼散射是当光线通过物质时，部分光子与物质中分子的振动能级相互作用后发生频率变化而散射的现象。
在拉曼光谱实验中，使用一束单色光照射样品，样品会散射出经过物质的频率改变而产生的拉曼散射光。
拉曼散射光中既包含与入射光具有相同频率的斯托克斯线，也包含频率降低的反斯托克斯线。
这些拉曼光经过光谱仪分离成光谱，然后通过光电倍增管转化成电信号，最后通过信号采集与处理得到拉曼光谱。
拉曼光谱中的拉曼峰对应着样品中不同的化学成分或者结构，可以通过测量峰的位置、强度和宽度等参数来对样品进行分析和确定物质的结构。
拉曼光谱具有非常高的灵敏度和选择性，能够分析无机物、有机物，甚至水、气体等不同形态的物质。
拉曼光谱的应用非常广泛，例如在化学、生物、材料、环境等领域都有重要的应用。
它可以用于材料表征、药物分析、生物分子结构研究、环境污染监测等方面。
同时，由于拉曼光谱无需特殊处理样品，且可实现无损分析，因此在实际应用中具有很大的优势。
综上所述，拉曼光谱是一种基于拉曼散射现象的分析技术，通过测量样品中散射光的频率变化来研究物质的结构和成分。
其原理简单而灵敏，广泛应用于各个领域。
拉曼光谱
分析技术
种类
优点
不足
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 拉曼光谱2、以CCD为代表的多通道探测器的拉曼光谱分析技术 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 拉曼光谱用于分析的优点和缺点
1、拉曼光谱用于分析的优点
含义
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:
相关信息
电化学原位拉曼光谱法,是利用物质分子对入射光所产生的频率发生较大变化的散射现象,将单色入射光(包 括圆偏振光和线偏振光)激发受电极电位调制的电极表面,通过测定散射回来的拉曼光谱信号(频率、强度和偏振 性能的变化)与电极电位或电流强度等的变化关系。一般物质分子的拉曼光谱很微弱,为了获得增强的信号,可采 用电极表面粗化的办法,可以得到强度高104-107倍的表面增强拉曼散射(Surface Enhanced Raman Scattering, SERS)光谱,当具有共振拉曼效应的分子吸附在粗化的电极表面时,得到的是表面增强共振拉曼散射(SERRS)光谱, 其强度又能增强102-103。
拉曼光谱的分析方法不需要对样品进行前处理，也没有样品的制备过程，避免了一些误差的产生，并且在分 析过程中操作简便，测定时间短，灵敏度高等优点。
2、拉曼光谱用于分析的不足 (1)拉曼散射面积 (2)不同振动峰重叠和拉曼散射强度容易受光学系统参数等因素的影响 (3)荧光现象对傅立叶变换拉曼光谱分析的干扰 (4)在进行傅立叶变换光谱分析时，常出现曲线的非线性的问题 (5)任何一物质的引入都会对被测体体系带来某种程度的污染，这等于引入了一些误差的可能性，会对分析 的结果产生一定的影响。
干货全方位看懂拉曼光谱
⼲货全⽅位看懂拉曼光谱拉曼光谱（Raman spectra）以印度科学家C.V.拉曼（Raman）命名，是⼀种分⼦结构检测⼿段。
拉曼光谱是散射光谱，通过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。
以横坐标表⽰拉曼频移，纵坐标表⽰拉曼光强，与红外光谱互补，可⽤来分析分⼦间键能的相关信息。
图1：印度科学家拉曼⼀、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。
拉曼效应是光⼦与光学⽀声⼦相互作⽤的结果。
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。
图2：拉曼散射⽰意图物质与光的相对作⽤分为三种：反射，散射和透射。
根据这三种情况，衍⽣出相对应的光谱检测⽅法：发射光谱（原⼦发射光谱（AES）、原⼦荧光光谱（AFS）、X射线荧光光谱法（XFS）、分⼦荧光光谱法（MFS）等），吸收光谱（紫外－可见光法（UV-Vis）、原⼦吸收光谱（AAS）、红外观光谱（IR）、核磁共振（NMR）等），联合散射光谱（拉曼散射光谱（Raman））。
拉曼光谱应运⽽⽣。
相对作⽤光谱类型实际应⽤反射发射光谱原⼦发射光谱（AES）、原⼦荧光光谱（AFS）、X射线荧光光谱法（XFS）、分⼦荧光光谱法（MFS）散射吸收光谱紫外－可见光法（UV-Vis）、原⼦吸收光谱（AAS）、红外观光谱（IR）、核磁共振（NMR）透射联合散射光谱拉曼散射光谱（Raman）表1：光谱种类区分表拉曼频移（Raman shift）：拉曼光谱的横坐标称作拉曼频移。
拉曼散射分为斯托克斯散射和反斯托克斯散射，通常的拉曼实验检测到的是斯托克斯散射，拉曼散射光和瑞利光的频率之差值称拉曼频移（Raman shift）：Δν=| ν 0 – ν s |, 即散射光频率与激发光频之差。
5. 拉曼光谱
776 cm-1
314 cm-1
Infrared active, Raman inactive vibrations
Infrared and Raman Spectrum of CCl4
Infrared spectrum
776 cm-1
3பைடு நூலகம்4 cm-1
463 cm-1
Raman spectrum
219 cm-1
• 一般分子或基团多数是没有对称中心的 ，因而很多基团常常同时具有红外和拉 曼活性。 • 当然，具体到某个基团的某个振动，红 外活性和拉曼活性强弱可能有所不同。 有的基团如乙烯分子的扭曲振动，则既 无红外活性又无拉曼活性。
由拉曼光谱可以获得有机化合物的各种结构信息
• 同种原子的非极性键S-S，C=C，N=N，CC 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。 • 环状化合物的对称伸缩振动常常是最强的拉曼 谱带。
红外活性和拉曼活性振动
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
基本原理
• • • • 极性基团和分子的非对称振动； 不同原子的非极性键振动。 非极性基团和分子的全对称振动； 同原子的非极性键振动。
• 具有不完全对称的有机化合物 • -OH,-C=O,-C-X; • -C=C-C=C-,-N=N-,-S-S-
Raman and Infrared Spectra of H-C≡C-H
Asymmetric C-H Stretch
Raman拉曼光谱知识讲解
举例3：环己烷的拉曼光谱
SCH2：2941，2927， 2854 cm-1 CH2： 1444，1267 cm-1
（C-C）：1029 cm-1 环呼吸： 803 cm-1
举例4：苯甲醚的拉曼光谱
CH 芳族
CH 脂肪族
芳族 C=C
■ 是衡量分子在电场作用下发生极化的难易程度 ■ 分子中两原子距离最大时， 也最大 ■ 只有引起极化率变化的分子振动才产生拉曼散射(光谱选律) ■ 拉曼散射强度与极化率成正比例关系
三、拉曼光谱图与拉曼位移
拉曼光谱图以散射强度为纵
标，拉曼位移为横标，瑞利线 位置为零点。一幅完整的拉曼 光谱包括瑞利线，斯托克斯线 ，反斯托克斯线。
■全对称振动（各向同性）： p ~ 0 ■非对称振动（各向异性）： p介于0到3/4之间 ■ p值越小，分子振动对称性越高
例：四氯化碳的拉曼偏振光谱
■ 459 cm-1所对应的振 动，ρp ~0，各向同性 ■ 314和218 cm-1所对 应的振动，ρp 较大，为 各向异性
CCl4的拉曼偏振光谱
第四节 拉曼光谱与红外光谱的比较
● C-C伸缩振动在拉曼光谱中是强谱带。
● 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谱带比较，O-H拉曼谱带较弱。
举例1：
C-H弯曲
举例2：乙炔的红外和拉曼光谱
Asymmetric C-H Stretch
瑞利散射: 弹性碰撞；无能量交换，仅改变方向；频率不发生改变 的辐射散射(u=u0)；强度与l0的四次方成反比
拉曼散射：非弹性碰撞；方向改变且有能量交换； 频率发生改变的辐射散射(u=u0△u)
拉曼光谱简介及其在分析化学中的应用
于英超
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拉曼光谱简介及其在分析化学中的应用
1 2 3
拉曼光谱简介
拉曼光谱与红外光谱的比较
拉曼光谱的发展――RR与SERS技术
4
拉曼光谱及其联用技术应用
光谱分类
联合散射光谱
光谱分析法
吸收光谱
发射光谱
光谱分类
发射光谱
原子发射光谱（AES）、原子荧光光谱（AFS）、X射 线荧光光谱法（XFS）、分子荧光光谱法（MFS）等
分子生物学
药物分析与 分子荧光探针
物质结构测定 （纳米结构表征等）
无损技术分析手段
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三.拉曼光谱的发展――RR与SERS技术
拉曼效应问题：信号太弱
共振拉曼效应 (ResonanceR aman ,RR)
表面增强拉曼散射 (Surface Enhanced Raman spectroscopy ,SERS)
以频率能激发电子至激激发态的 入射光去激发一個化合物，此時 部分的拉曼譜線強度會加強，這 是分子能階的电子转移与振动耦 合的結果，称为共振拉曼散射。
四.拉曼光谱及其联用技术应用
a , SiO2 ; b , (Ai , Fe) 3 (PO4 , VO4) 2 (OH) 3· 8 (H2O) ; c , KAlSi3O8 ; d , NaAlSi3O8
证实了黑井瓦条的主要成分是 SiO2和KAlSi3O8（钾长石）
拉曼光谱是一种手段， 更是一项工具！
生物分子鉴定
拉曼光譜法對於蛋白質中的酪胺酸可以 偵測出它是埋藏在內或曝露於外。如果 酪胺酸是被埋藏在內部，則它可做為強 的氫鍵供給者（即提供氫原子給鄰近的 氫鍵接受者）。此時拉曼光譜上850cm1/830cm-1的比值為0.5，即830cm-1的光 譜峰較高。反之，若酪胺酸曝露在蛋白 質外部，則比值將升高，亦即850cm-1 的光譜峰較高。
拉曼光谱介绍
拉曼活性
α= α0+(dα/dq)0q q=q0cos2∏w1t
15
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。
29
拉曼效应相关参数
•
1. 2. 3. 4. 5. 6.
影响拉曼峰强的因素
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； 伸缩振动通常比弯曲振动有更强的散射； 伸缩振动的拉曼强度随键级而增强； 拉曼强度随键连接原子的原子序数而增强； 对称振动比反对称振动有更强的拉曼散射； 晶体材料比非晶体材料有更强更多的拉曼峰。
6
拉 曼 散 射 强 度 很 低 1 7 10
增 大
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
拉 曼 减 散 射 小
λ 变
λ
样 品 池
λ
透过光λ不变
瑞 利 散 射
λ 不 变
7
Anti-Stocks线
拉曼光谱原理
e
Stocks线
e e-8 e
受激 (10 s)跃回基态 室温虚态不稳定，很快 时处于基态振动能级的分子很少，
大 部分能量不变， 小部分产生位移。 Anti-stocke 线也远少于 stocks线。 温度升高 温度升高，反斯托克斯线增加。
• 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。
一文读懂拉曼光谱
⼀⽂读懂拉曼光谱“昨天咱们讲了紫外分光光度计，今天就说⼀说拉曼光谱法。
”分⼦振动也可能引起分⼦极化率的变化，产⽣拉曼光谱。
拉曼光谱不是观察光的吸收, ⽽是观察光的⾮弹性散射。
⾮弹性散射光很弱，过去较难观测。
激光拉曼光谱的出现使灵敏度和分辨⼒⼤⼤提⾼，应⽤⽇益⼴泛。
拉曼散射效应的进展1928年，印度物理学家拉曼（C.V.Raman）⾸次发现曼散射效应，荣获1930年的诺贝尔物理学奖。
1928-1940年，拉曼光谱成为研究分⼦结构的主要⼿段。
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。
什么是拉曼光谱分析法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。
拉曼光谱仪原理当光线照射到分⼦并且和分⼦中的电⼦云及分⼦键结产⽣相互作⽤，就会发⽣拉曼效应。
对于⾃发拉曼效应，光⼦将分⼦从基态激发到⼀个虚拟的能量状态。
当激发态的分⼦放出⼀个光⼦后并返回到⼀个不同于基态的旋转或振动状态。
在基态与新状态间的能量差会使得释放光⼦的频率与激发光线的波长不同。
如果最终振动状态的分⼦⽐初始状态时能量⾼，所激发出来的光⼦频率则较低，以确保系统的总能量守衡。
这⼀个频率的改变被名为Stokes shift。
如果最终振动状态的分⼦⽐初始状态时能量低，所激发出来的光⼦频率则较⾼，这⼀个频率的改变被名为Anti-Stokes shift。
拉曼散射是由于能量透过光⼦和分⼦之间的相互作⽤⽽传递，就是⼀个⾮弹性散射的例⼦。
关于振动的配位，分⼦极化电位的改变或称电⼦云的改变量，是分⼦拉曼效应必定的结果。
极化率的变化量将决定拉曼散射强度。
拉曼光谱基本原理
拉曼光谱基本原理拉曼光谱是一种分析物质结构及其性质的仪器分析技术，它实际上是物质在特定波长范围内的散射量和反射率的测量。
拉曼光谱是一种高精度，高效率的分析手段，可以用来分析分子的结构，元素的构成，以及在结构变化时物质的反应行为。
本文将对拉曼光谱的基本原理进行介绍，以供读者更深入地了解和掌握这一技术。
拉曼光谱是一种电-光谱学方法，它把光谱分析技术和电谱技术结合起来，以获得较高的质量和准确性。
拉曼光谱所采用的技术是发射光谱，即由拉曼散射仪发出的光子沿一定路径散射，其中部分被物质吸收，而另一部分仍然保持其原始频率，从而形成一种特定的反射光谱。
拉曼散射仪发射的光谱由三个部分组成，即回射光谱、次级散射光谱和外源散射光谱。
回射光谱的曲线反映的是拉曼散射仪发出的光子在吸收物质表面反射的情况，是根据物质表面的特征而引起的（此类表面特征可以是由化学结构，晶体结构，表面形貌等引起）；次级散射光谱反映的是物质内部结构（由化学结构，晶体结构，晶体结构）；外源散射光谱是由于外部物质（例如水分或其他杂质）影响，所以可以作为物质品质的重要指标。
通过拉曼散射仪来获得拉曼光谱，首先需要制定一个合适的试验流程，即：物质样品应该经过什么样的处理，拉曼散射仪发出的光子应该具有什么样的频率和强度，以及在什么样的距离处记录反射光谱等；其次，需要正确解释拉曼光谱中记录的信息，如比较离子对拉曼光谱的反应，定位物质中的离子，比较不同的物质的光谱等。
由于拉曼光谱具有高精度，高效率的特点，它已经广泛用于化学，生物，环境和材料等多种领域，是一种重要的分析技术。
因此，本文所介绍的拉曼光谱基本原理还可以为拉曼光谱的实际应用和研究提供实用性的指导。
拉曼光谱是一种分析物质结构及其性质的有效方法，其基本原理是：拉曼散射仪发出的光子沿一定路径散射，其中部分被物质吸收，而另一部分仍然保持其原始频率，形成一种特定的反射光谱，反射光谱的曲线反映的是拉曼散射仪发出的光子在吸收物质表面反射的情况，而次级散射光谱反映的是物质内部结构，外源散射光谱则受到外部物质影响。
拉曼光谱仪原理
拉曼光谱仪原理拉曼光谱是一种非常重要的光谱分析技术，它可以用于研究物质的结构和成分。
拉曼光谱仪是用来测量样品的拉曼光谱的仪器，它利用样品与激发光发生拉曼散射的原理，通过测量样品散射光的波长和强度来分析样品的结构和成分。
拉曼光谱仪的原理基于拉曼散射现象。
当样品受到激发光照射时，部分光子会与样品中的分子相互作用，导致光子的能量发生改变。
这种光子的能量改变所引起的散射光就叫做拉曼散射光。
拉曼散射光的频率和入射光的频率之间存在着固定的关系，这种关系反映了样品的分子结构和振动状态。
通过测量拉曼散射光的频率和强度，可以得到样品的拉曼光谱，从而了解样品的结构和成分。
拉曼光谱仪主要由激光、样品台、光谱仪和检测器等部分组成。
激光是拉曼光谱仪的光源，通常使用单色激光，可以提供单一波长的激发光。
样品台用于放置样品，并且可以调整样品的位置和角度，以便获得最佳的拉曼散射信号。
光谱仪用于分析拉曼散射光的波长和强度，通常采用光栅光谱仪或干涉仪。
检测器用于接收和测量拉曼散射光的强度，常见的检测器有CCD和光电二极管等。
在使用拉曼光谱仪进行测量时，首先要选择合适的激发光源和检测器，然后将样品放置在样品台上，并调整样品的位置和角度，使得激发光和散射光之间的相对位置最佳。
接下来，启动激光和光谱仪，进行拉曼光谱的测量。
最后，对测得的拉曼光谱进行分析和解释，得出样品的结构和成分信息。
总之，拉曼光谱仪是一种非常重要的光谱分析仪器，它利用拉曼散射现象来分析样品的结构和成分。
通过测量样品的拉曼光谱，可以了解样品的分子结构、化学成分、晶体结构等信息，因此在化学、材料、生物等领域有着广泛的应用前景。
希望通过本文的介绍，读者对拉曼光谱仪的原理有了更深入的了解。
拉曼光谱检测
三.拉曼光谱检测的特点 a.拉曼散射谱线的波数虽然随入射光的波数而不同， 但对同一样品，同一拉曼谱线的位移与入射光的波长 无关,只和样品的振动转动能级有关。 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于得到或失去了一个振动 量子的能量。 c. 一般情况下，斯托克斯线比反斯托克斯线的强度大。 这是由于玻尔兹曼分布，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。
四.拉曼光谱技术的发展 近年来，人们对拉曼光谱技术的研究相当活跃， 使拉曼光谱得到了更广泛的应用。激光技术的 发展，使得拉曼光谱技术逐渐趋向成熟，并在 生命科学领域研究中发挥了重要的作用。同时， 纳米科技的迅猛发展，使得基于纳米结构的表 面增强拉曼光谱（SERS）和针尖增强拉曼光 谱（TERS）在超高灵敏度检测方面取得了巨 大的进步 。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ拉曼光谱检测
一.拉曼光谱简介： 拉曼技术在一个世纪里发展成为一门较成熟的科学， 取决于它产生的机制和光谱表征的特性。 拉曼光谱是一种散射光谱。拉曼分析法是基于印度科 学家拉曼于1928年首先在CCL4光谱中发现了当光与 分子相互作用后，一部分光的波长会发生改变（颜色 发生变化），通过对这些颜色发生变化的散射光的研 究，可以得到分子结构的信息，因此这种效应命名为 拉曼效应。
六.拉曼光谱检测技术的应用前景： 拉曼光谱分析因其灵敏度高、快速、无损伤及 分析效率高的特点而越来越受到关注。它将在 食品安全检测、医药、材料、环境保护、考古、 宝石鉴定等各个领域越来越受到重视。拉曼技 术的应用前景将会越来越广阔。
谢谢
五.拉曼光谱检测技术应用实例 我主要提及拉曼光谱检测技术在材料学中的应 用 制备染料敏化太阳能电池后碳纳米（BNT）薄 膜与未制备电池之前的CNT薄膜拉曼光谱分析
拉曼光谱学主要用于测量分子发出的散射光的密度和波长解读
原文拉曼光谱学主要用于测量分子发出的散射光的密度和波长。
它已被广泛应用于医学和制药学领域，比如，研究人员使用拉曼激光测量炎症的性质。
美国密歇根大学化学家迈克尔·莫里斯过去几年一直使用拉曼光谱研究人体的骨骼。
他表示，拉曼激光可以取代很多手术和诊断。
拉曼光谱的一大好处是其非侵入式，诊断速度比传统的手术方法更快，而且也更精确。
他还解释说，当某人生病或即将生病时，其身体组织中的化学物质与健康肌体组织中的非常不同，因此拉曼光谱会在不同身体组织内发生变化。
莫里斯说，这种诊断方法可以在几秒钟内完成，人们或许不再需要X射线。
病人只需要将手腕放在桌子上，戴上一种由硅制成的手镯状的物体，该物体同拉曼激光连接在一起。
随后，研究人员让光纤传送拉曼激光，几分钟就可以收集到足够的信号，接着，将激光关闭，几秒钟就可以知道结果。
莫里斯指出，除了骨科疾病，拉曼光谱也可用于探测蛀牙出现的早期征兆。
另外，拉曼光谱技术诊断很多疾病时，病人不需要抽血。
比如，为了探测胆固醇的含量，一个人只需对着激光即可。
拉曼激光也可以作为一种非侵入式的方法，替代典型的乳腺X光摄影检查术--这种方法使用低剂量的X射线来对病人进行扫描，找出乳腺癌的迹象。
这种激光可以"看透"身体组织并且生成不同的频谱--各种颜色的组合，主要反映身体组织的不同情况。
医生可以根据身体组织中蛋白质结构的性质改变以及蛋白质、脂肪和核酸相对数量的变化来确定肿瘤是良性还是恶性。
英国卢瑟福·阿普尔顿实验室的研究人员也一直使用拉曼激光分析乳房组织中的钙化情况，钙化可能是癌症的初期迹象。
英国格洛斯特皇家医院生物光子学研究部门的主管尼古拉斯·斯通表示，研究人员可以通过仔细查看这些钙化现象，来决定肿瘤是恶性还是良性。
如果是恶性肿瘤，病人需要进行一次活组织检查，如果肿瘤是良性的，病人可免于检查。
仅仅在英国，这种方法就可以让8万病人免于活组织检查手术。
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原文
拉曼光谱学主要用于测量分子发出的散射光的密度和波长。
它已被广泛应用于医学和制药学领域，比如，研究人员使用拉曼激光测量炎症的性质。
美国密歇根大学化学家迈克尔·莫里斯过去几年一直使用拉曼光谱研究人体的骨骼。
他表示，拉曼激光可以取代很多手术和诊断。
拉曼光谱的一大好处是其非侵入式，诊断速度比传统的手术方法更快，而且也更精确。
他还解释说，当某人生病或即将生病时，其身体组织中的化学物质与健康肌体组织中的非常不同，因此拉曼光谱会在不同身体组织内发生变化。
莫里斯说，这种诊断方法可以在几秒钟内完成，人们或许不再需要X射线。
病人只需要将手腕放在桌子上，戴上一种由硅制成的手镯状的物体，该物体同拉曼激光连接在一起。
随后，研究人员让光纤传送拉曼激光，几分钟就可以收集到足够的信号，接着，将激光关闭，几秒钟就可以知道结果。
莫里斯指出，除了骨科疾病，拉曼光谱也可用于探测蛀牙出现的早期征兆。
另外，拉曼光谱技术诊断很多疾病时，病人不需要抽血。
比如，为了探测胆固醇的含量，一个人只需对着激光即可。
拉曼激光也可以作为一种非侵入式的方法，替代典型的乳腺X光摄影检查术--这种方法使用低剂量的X射线来对病人进行扫描，找出乳腺癌的迹象。
这种激光可以"看透"身体组织并且生成不同的频谱--各种颜色的组合，主要反映身体组织的不同情况。
医生可以根据身体组织中蛋白质结构的性质改变以及蛋白质、脂肪和核酸相对数量的变化来确定肿瘤是良性还是恶性。
英国卢瑟福·阿普尔顿实验室的研究人员也一直使用拉曼激光分析乳房组织中的钙化情况，钙化可能是癌症的初期迹象。
英国格洛斯特皇家医院生物光子学研究部门的主管尼古拉斯·斯通表示，研究人员可以通过仔细查看这些钙化现象，来决定肿瘤是恶性还是良性。
如果是恶性肿瘤，病人需要进行一次活组织检查，如果肿瘤是良性的，病人可免于检查。
仅仅在英国，这种方法就可以让8万病人免于活组织检查手术。
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