显微拉曼-综述.pdf

生物与纳米结构的 共聚焦显微拉曼技术 Confocal Raman Microscopy of Biology and Nanostructures 王凤平 一、简介拉曼谱 二、共聚焦拉曼显微图像术 三、应用 1. 在纳米结构研究中的应用 2. 在生物研究中的应用 2 一、简介拉曼谱 虚能态 级 能 振动能态 基态 瑞利散射 斯托克斯 反斯托克斯 拉曼散射 拉曼散射 3 - Theoretical prediction 1923 by A. Smekal - Experimentally discovered 1928 by Sir Chandrasekhara Raman, Nobel Prize 1930。This was and remains the shortest time from a discovery to awarding of the Prize 在 7 10 个散射光子中只有1 个是Stokes Raman 散射， Anti-Stokes Raman 散射光 子就更少了 拉曼频移由振动态与基态 的间距决定，即声子系统 决定。Stokes 和anti- Stokes 散射在瑞利散射 的相反两侧具有相同的频 移，因此拉曼全谱相对于 入射波长对称。 自从1928 年Raman散射被发现以来，技术的进步使 Raman谱成为当今许多应用中极其强有力的技术。 5 拉曼谱与其它谱的比较 有两种常用的手段测量分子的振动谱： 红外吸收谱和拉曼散射谱。在红外吸收谱中，红外光 激发分子的某些振动频率而被吸收，从而产生吸收谱 ，在特征波长处形成吸收带。入射光电磁场引起分子 偶极矩发生变化，从而产生红外吸收。 通过分子的振动简单解释拉曼散射 分子的极化率( α) 依赖于化学键长。分子的极化率 为： α α +α sin(2πν t) 0 1 vib 6 频率为ν 的光作用在其上的振荡电场: p E E sin(2πν t) 0 p 因此，感应电偶极距为： p ind αE (α +α sin(2πν t)) ×E sin(2πν t) 0 1 vib 0 p 利用三角函数变换，可得到感应偶极距为： p ind α0E0 (sin(2πνp t) α E +( 0 0 cos(2 ( − ) ) π ν ν t 2 p vib α E