Raman(拉曼)光谱原理和图解.pdfVIP

Raman(拉曼)光谱 • 拉曼散射效应是印度物理学家拉曼（C.V.Raman）于1928年首次发现的，本人也 因此荣 1930年的诺贝尔物理学奖。 • 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； • 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。 拉曼测量的是什么？ 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 Ground State基级 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 散射光 分子 分子 • 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 散射光 分子 分子振动 • 光损失能量，使分子振动 emission   - excitation excit. vib. 拉曼光谱的优点和特点 Ÿ对样品无接触，无损伤； Ÿ样品无需制备； Ÿ快速分析，鉴别各种材料的特性与结构； Ÿ能适合黑色和含水样品； Ÿ高、低温及高压条件下测量； Ÿ光谱成像快速、简便，分辨率高； Ÿ仪器稳固，体积适中， Ÿ维护成本低，使用简单。 为何使用显微拉曼 High spatial resolution: 高空间分辨率(对包裹体,金刚石压砧中的样 品等尤其有用) Non-destructive analysis: 无损分析 Almost no sample preparation: 几乎不用样品制备 Very small amount of