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說一說拉曼光譜儀的工作原理

點擊次數:152次  發布時間:2021-04-15
  拉曼光譜儀主要適用于科研院所、高等院校物理和化學實驗室、生物及醫學領域等光學方面,研究物質成分的判定與確認;還可以應用于刑偵及珠寶行業進行檢測及寶石的鑒定。該儀器以其結構簡單、操作簡便、測量快速高效準確,以低波數測量能力著稱;采用共焦光路設計以獲得更高分辨率,可對樣品表面進行um級的微區檢測,也可用此進行顯微影像測量。
  當一束頻率為v0的單色光照射到樣品上后,分子可以使入射光發生散射。大部分光只是改變光的傳播方向,從而發生散射,而穿過分子的透射光的頻率,仍與入射光的頻率相同,這時,稱這種散射稱為瑞利散射;還有一種散射光,它約占總散射光強度的10^-6~10^-10,該散射光不僅傳播方向發生了改變,而且該散射光的頻率也發生了改變,從而不同于激發光(入射光)的頻率,因此稱該散射光為拉曼散射。在拉曼散射中,散射光頻率相對入射光頻率減少的,稱之為斯托克斯散射,因此相反的情況,頻率增加的散射,稱為反斯托克斯散射,斯托克斯散射通常要比反斯托克斯散射強得多,拉曼光譜儀通常大多測定的是斯托克斯散射,也統稱為拉曼散射。
  散射光與入射光之間的頻率差v稱為拉曼位移,拉曼位移與入射光頻率無關,它只與散射分子本身的結構有關。拉曼散射是由于分子極化率的改變而產生的(電子云發生變化)。拉曼位移取決于分子振動能級的變化,不同化學鍵或基團有特征的分子振動,ΔE反映了能級的變化,因此與之對應的拉曼位移也是特征的。這是拉曼光譜可以作為分子結構定性分析的依據。

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