激光拉曼光谱的原理和应用及拉曼问答总结(整理完毕)
激光拉曼光谱的原理和应用
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，大部分的光会暗原来的发现透射，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。目前拉曼光谱分析技术已广泛应用于物质的鉴定，分子结构的研究
推荐激光拉曼光谱法是以拉曼散射为理论基础的一种光谱分析方法。
激光拉曼光谱法的原理是拉曼散射效应。
拉曼散射：当激发光的光子与作为散射中心的分子相互作用时，大部分光子只是发生改变方向的散射，而光的频率并没有改变，大约有占总散射光的10-10-10-6的散射，不公改变了传播方向，也改变了频率。这种频率变化了的散射就称为拉曼散射。
对于拉曼散射来说，分子由基态E0被激发至振动激发态E1，光子失去的能量与分子得到的能量相等为△E反映了指定能级的变化。因此，与之相对应的光子频率也是具有特征性的，根据光子频率变化就可以判断出分子中所含有的化学键或基团。
这就是拉曼光谱可以作为分子结构的分析工具的理论工具。
拉曼光谱仪的主要部件有：
激光光源、样品室、分光系统、光电检测器、记录仪和计算机。
应用
激光拉曼光谱法的应用有以下几种：在有机化学上的应用，在高聚物上的应用，在生物方面上的应用，在表面和薄膜方面的应用。
有机化学
拉曼光谱在有机化学方面主要是用作结构鉴定的手段，拉曼位移的大小、强度及拉曼峰形状是碇化学键、官能团的重要依据。利用偏振特性，拉曼光谱还可以作为顺反式结构判断的依据。
高聚物
拉曼光谱可以提供关于碳链或环的结构信息。在确定异构体（单休异构、位置异构、几何异构和空间立现异构等）的研究中拉曼光谱可以发挥其独特作用。电活性聚合物如聚毗咯、聚噻吩等的研究常利用拉曼光谱为工具，在高聚物的工业生产方面，如对受挤压线性聚乙烯的形态、高强度纤维中紧束分子的观测，以及聚乙烯磨损碎片结晶度的测量等研究中都彩了拉曼光谱。
生物
拉曼光谱是研究生物大分子的有力手段，由于水的拉曼光谱很弱、谱图又很简单，故拉曼光谱可以在接近自然状态、活性状态下来研究生物大分子的结构及其变化。拉曼光谱在蛋白质
二级结构的研究、DNA和致癌物分子间的作用、视紫红质在光循环中的结构变化、动脉硬化操作中的钙化沉积和红细胞膜的等研究中的应用均有文献报道。
利用FT-Raman消除生物大分子荧光干扰等，有许多成功的示例。
表面和薄膜
拉曼光谱在材料的研究方面，在相组成界面、晶界等课题中可以做很多我作。
最近，对于拉曼光谱在金刚石和类金刚石薄膜的研究工作中的应用，国内外学者的兴趣有增无减。
拉曼光谱已成CVD（化学气相沉积法）制备薄膜的检测和鉴定手段。
另外，LB膜的拉曼光谱研究、二氧化硅薄膜氮化的拉曼光谱研究都已见报道。
尽管拉曼散射很弱，拉曼光谱通常不够灵敏，但利用工振或表面增强拉曼技术就可以大大加强拉曼光谱的灵敏度。表面增强拉曼光谱学（SERS）已成为拉曼光谱研究中活跃的一个领域。
发展
传统的光栅分光拉曼光谱仪，彩的是逐点扫描，单道记录的方法，十分浪费时间。而且激光拉曼光谱仪所用的激光很容易激发出荧光来，影响测定。为避免传统激光光谱仪的弊端近来研制出了两种新型的光谱仪：
傅里叶变换近红外激光拉曼光谱仪和共焦激光光谱仪。
傅里叶拉曼光谱仪由激光光源、试样室、迈克尔逊干淑仪、特殊滤光器、检测器组成。
傅里叶拉曼光谱仪和光路与傅里叶红外光谱仪的光路比较相象。检测到的信号经放大器由计算机收集处理。
瑞利散射与拉曼散射的区别.
分子的外层电子在辐射能的照射下,吸收能量使电子激发至基态中较高的振动能级,在10-12s 左右跃回原能级并产生光辐射,这种发光现象称为瑞利散射.
分子的外层电子在辐射能的照射下,吸收能量使电子激发至基态中较高的振动能级,在10-12s 左右跃回原能级附近的能级并产生光辐射,这种发光现象称为拉曼散射.
两者皆为光子与物质的分子碰撞时产生的,瑞利散射基于碰撞过程中没有能量交换,故其发光的波长仅改变运动的方向,产生的光辐射与入射光波长相同称为弹性碰撞.
拉曼散射基于非弹性碰撞,光子不仅改变运动的方向,而且有能量交换,故其发光的波长与入射光波长不同.
拉曼小常识
拉曼是一种光散射过程Raman Effect = Light Scattering
激光能量- 振动谱能量= 拉曼散射光能量(振动谱能量对应分子结构)
激光能量- 拉曼散射光能量= 振动谱能量（所得拉曼谱即为分子的指纹）
拉曼光谱系统常用激光波长
拉曼光谱系统组成部分拉曼光谱的优点和特点
? Fin gerprint for Qualitative identification 指纹性振动谱
?No sample preparation 不用样品制备
? Fast and non destructive 快速，无损
? Highly selective technique 高选择度北为何使用微区拉曼高空间分辨率；所须样品量少
拉曼散射光谱应用
拉曼光谱是直接联系于分子结构的振动谱，可对物质进行指纹性认证。物质结构的任何微小变化会非常敏感反映在拉曼光谱中，因而可用来研究物质的物理化学等各方面性质随结构的变化。
广泛的应用领域：
* 高分子聚合物* 纳米材料* 电化学* 半导体* 薄膜* 矿物学* 生物* 医学药品* 碳化物* 在线过程监测* 质量控制
* 刑侦：
- 玻璃材料- 氧化物- 油漆和颜料- 氢氧化物- 高分子- 硫化物- 爆炸- 碳酸盐- 纤维- 硫酸盐- 化学残留物- 磷酸盐- 颗粒性包裹体- 麻醉剂和可控制物质等等……
红外和拉曼
红外拉曼
?分子振动谱
?吸收，直接过程，发展较早
?平衡位置附近偶极矩变化不为零
?与拉曼光谱互补
?实验仪器是以干涉仪为色散元件
?测试在中远红外进行，不受荧光干扰，
?低波数（远红外）困难，
?微区测试较难，光斑尺寸约10微米，空间分辨率差
?红外探测器须噪声高，液氮冷却，且灵敏度较低
?多数须制备样品
?水对红外光的吸收？?分子振动谱
?散射，间接过程，自激光后才发展
?平衡位置附近极化率变化不为零
?与红外光谱互补
?实验仪器是以光栅为色散元件
?测试在可见波段进行，有时受样品荧光干扰，可采用近红外激发
?低波数没有问题，
?共焦显微微区测试，光斑尺寸可小到1微米，空间分辨率好
?CCD探测器噪声低，热电冷却，灵敏度高，
?无须制备样品，且可远距离测试
?没有水对红外光吸收的干扰
拉曼光谱仪的主要部件有：
激光光源、样品室、分光系统、光电检测器、记录仪和计算机。
应用
激光拉曼光谱法的应用有以下几种：在有机化学上的应用，在高聚物上的应用，在生物方面上的应用，在表面和薄膜方面的应用。
有机化学
拉曼光谱在有机化学方面主要是用作结构鉴定的手段，拉曼位移的大小、强度及拉曼峰形状是碇化学键、官能团的重要依据。利用偏振特性，拉曼光谱还可以作为顺反式结构判断的依据。
高聚物
拉曼光谱可以提供关于碳链或环的结构信息。在确定异构体（单休异构、位置异构、几何异构和空间立现异构等）的研究中拉曼光谱可以发挥其独特作用。电活性聚合物如聚毗咯、聚噻吩等的研究常利用拉曼光谱为工具，在高聚物的工业生产方面，如对受挤压线性聚乙烯的形态、高强度纤维中紧束分子的观测，以及聚乙烯磨损碎片结晶度的测量等研究中都彩了拉曼光谱。
生物
拉曼光谱是研究生物大分子的有力手段，由于水的拉曼光谱很弱、谱图又很简单，故拉曼光谱可以在接近自然状态、活性状态下来研究生物大分子的结构及其变化。拉曼光谱在蛋白质二级结构的研究、DNA和致癌物分子间的作用、视紫红质在光循环中的结构变化、动脉硬化操作中的钙化沉积和红细胞膜的等研究中的应用均有文献报道。
利用FT-Raman消除生物大分子荧光干扰等，有许多成功的示例。
表面和薄膜
拉曼光谱在材料的研究方面，在相组成界面、晶界等课题中可以做很多我作。
最近，对于拉曼光谱在金刚石和类金刚石薄膜的研究工作中的应用，国内外学者的兴趣有增无减。
拉曼光谱已成CVD（化学气相沉积法）制备薄膜的检测和鉴定手段。
另外，LB膜的拉曼光谱研究、二氧化硅薄膜氮化的拉曼光谱研究都已见报道。
尽管拉曼散射很弱，拉曼光谱通常不够灵敏，但利用工振或表面增强拉曼技术就可以大大加强拉曼光谱的灵敏度。表面增强拉曼光谱学（SERS）已成为拉曼光谱研究中活跃拉曼光谱仪的主要部件有：
激光光源、样品室、分光系统、光电检测器、记录仪和计算机。
应用
激光拉曼光谱法的应用有以下几种：在有机化学上的应用，在高聚物上的应用，在生物方面上的应用，在表面和薄膜方面的应用。
有机化学
拉曼光谱在有机化学方面主要是用作结构鉴定的手段，拉曼位移的大小、强度及拉曼峰形状是碇化学键、官能团的重要依据。利用偏振特性，拉曼光谱还可以作为顺反式结构判断的依据。
高聚物
拉曼光谱可以提供关于碳链或环的结构信息。在确定异构体（单休异构、位置异构、
几何异构和空间立现异构等）的研究中拉曼光谱可以发挥其独特作用。电活性聚合物如聚毗咯、聚噻吩等的研究常利用拉曼光谱为工具，在高聚物的工业生产方面，如对受挤压线性聚乙烯的形态、高强度纤维中紧束分子的观测，以及聚乙烯磨损碎片结晶度的测量等研究中都彩了拉曼光谱。
生物
拉曼光谱是研究生物大分子的有力手段，由于水的拉曼光谱很弱、谱图又很简单，故拉曼光谱可以在接近自然状态、活性状态下来研究生物大分子的结构及其变化。拉曼光谱在蛋白质二级结构的研究、DNA和致癌物分子间的作用、视紫红质在光循环中的结构变化、动脉硬化操作中的钙化沉积和红细胞膜的等研究中的应用均有文献报道。
利用FT-Raman消除生物大分子荧光干扰等，有许多成功的示例。
表面和薄膜
拉曼光谱在材料的研究方面，在相组成界面、晶界等课题中可以做很多我作。
最近，对于拉曼光谱在金刚石和类金刚石薄膜的研究工作中的应用，国内外学者的兴趣有增无减。
拉曼光谱已成CVD（化学气相沉积法）制备薄膜的检测和鉴定手段。
另外，LB膜的拉曼光谱研究、二氧化硅薄膜氮化的拉曼光谱研究都已见报道。
尽管拉曼散射很弱，拉曼光谱通常不够灵敏，但利用工振或表面增强拉曼技术就可以大大加强拉曼光谱的灵敏度。表面增强拉曼光谱学（SERS）已成为拉曼光谱研究中活跃的一个领域。
发展
传统的光栅分光拉曼光谱仪，彩的是逐点扫描，单道记录的方法，十分浪费时间。而且激光拉曼光谱仪所用的激光很容易激发出荧光来，影响测定。为避免传统激光光谱仪的弊端近来研制出了两种新型的光谱仪：
傅里叶变换近红外激光拉曼光谱仪和共焦激光光谱仪。
傅里叶拉曼光谱仪由激光光源、试样室、迈克尔逊干淑仪、特殊滤光器、检测器组成。
傅里叶拉曼光谱仪和光路与傅里叶红外光谱仪的光路比较相象。检测到的信号经放大器由计算机收集处理。
的一个领域。
发展
传统的光栅分光拉曼光谱仪，彩的是逐点扫描，单道记录的方法，十分浪费时间。而且激光拉曼光谱仪所用的激光很容易激发出荧光来，影响测定。为避免传统激光光谱仪的弊端近来研制出了两种新型的光谱仪：
傅里叶变换近红外激光拉曼光谱仪和共焦激光光谱仪。
傅里叶拉曼光谱仪由激光光源、试样室、迈克尔逊干淑仪、特殊滤光器、检测器组成。
傅里叶拉曼光谱仪和光路与傅里叶红外光谱仪的光路比较相象。检测到的信号经放大器由计算机收集处理。
RAMAN的强度受到哪些因素的影响?
1.浓度
2.激光的功率
3.你的测量的参数
4.尤其是光谱采集时间。
拉曼问答总结（整理完毕）
一、测试了一些样品，得到的是Ramanshift，但是文献是wavenumber，不知道它们之间的转换公式是怎么样的？激光波长632.8nm。
1. 两者是一回事。ramanshift即为拉曼位移或拉曼频移，频率的增加或减小常用波数差表示，拉曼光谱仪得到的谱图横坐标就是波数wavenumber，单位cm-1。
2.两者一回事。
拉曼频移ramanshift指频率差，但通常用波数wavenumber表示，单位cm-1，可以说某个谱峰拉曼位移是？？波数，或？？cm-1。
3.在Raman谱中，wavenumber有两种理解，一种是相对波数，这时就等于Ramanshift；另一种是绝对波数（这在荧光光谱中用的比较多），这个绝对波数是与激发波长有关，不同的激发波长得到的绝对波数是不一样的，这时Ramanshift等于（10000000/激发波长减去Raman峰的绝对波数）。
所以通常在Raman谱中，wavenumber一般可理解为Ramanshift。
二、如何用拉曼光谱仪测透明的有机物液体，测试时放到了玻璃片上测出来的结果是玻璃的光谱。
1. 我今天还在用激光拉曼测聚苯乙烯，没有出现你说的情况啊是不是玻璃管被污染的厉害？
2. 你测出的玻璃的信号，有没有可能们焦点位置不对？
3. 应该是聚焦位置不对，聚在玻璃上了，我以前也犯过同样的错误。
4. 用凹面载玻片，液体量会比较多，然后用显微镜聚焦好就可以了，如果液体有挥发性，最好液体上用盖玻片，然后焦点聚焦到盖玻片以下。
如果还不行，你可以查一下“液芯光纤”这个东东
5.建议：
（1）有机液体里面的分析物质浓度多大? Raman测定的是散射光，所以在溶液中的强度相对比较底，故分析物浓度要大些。
（2）你用的是共聚焦Raman吗？聚焦点要在毛细管的溶液里面才好。可以在溶液中放点“杂物”方便聚焦。
（3）玻璃是无定形态物质，应该Raman信号比较弱才对。
三、我们这里有做生物样品的拉曼光谱的，在获得的图里面有很强的荧光，有的说，如果拉曼得不到就用其荧光谱。可我想问一下，在拉曼谱里面得到的荧光背景，是真正的荧光特征谱吗？这和荧光光谱仪里面的荧光图有什么区别？
1. 原则上说，拉曼谱中的荧光和荧光谱中的荧光是一样的，只要激发波长和功率密度相同。注意横坐标要从波数变换为纳米，即用10000000nm（1cm）除以波数就行了。但有一点要注意，不同波长的激发光照射样品，得到的拉曼相近，但荧光可以有很大不同，甚至相同波长不同功率激发，荧光谱都大不一样。
2. “注意横坐标要从波数变换为纳米，即用10000000nm（1cm）除以波数就行了”？Raman测定的是散射光，得到的是Raman shift. Raman shift和绝对波长（荧光光谱）之间要一个转换的吧。
3. 生物样品一般荧光峰比较宽，用荧光光测试之前一般先会做仪器本身曲线校正也就是仪器本身的响应曲线，这样测出的荧光峰才比较准，特别是对于宽峰更要做这个较准。
而Raman光谱一般采集的区域比较窄（指的是波长区域），一般在窄的波长范围变化不大，因此一般不考虑仪器本身响应曲线误差，但是Raman光谱来测宽荧光峰，影响就比较大。
四、什么是共焦显微拉曼光谱仪?
1. 共焦拉曼指的是空间滤波的能力和控制被分析样品的体积的能力。通常主要是利用显微镜系统来实现的。
仅仅是增加一个显微镜到拉曼光谱仪上不会起到控制被测样品体积的作用的—为达到这个目的需要一个空间滤波器。
2.(1)、显微是利用了显微镜，可以观测并测量微量样品，最小1微米左右
(2)、共焦是样品在显微镜的焦平面上，而样品的光谱信息被聚焦到CCD上，都是焦点，所以叫共聚焦
3. 拉曼仪器的共焦有2种呢，一种是针孔共焦，一种是赝共焦.我觉得好像不应该称为赝共焦，共聚焦有真正的定义说一定要针孔才是共聚焦吗？好像没有，顶多称为传统共聚焦或者针孔共聚焦、简单共聚焦之类的。
个人想法，大家指正。
五、请问，测固体粉末的拉曼图谱时，对于荧光很强的物质，应该如何处理？特别是当荧光将拉曼峰湮灭时，应该怎么办？增加照射时间的方法，我试过，连续照射了4小时，结果还是有很强的荧光。我只有一台532nm的激光器，所以更换激光波长的方法目前我不能用。想问问各位，还有别的方法吗？
1. 使用SERS技术或者使用很少量的样品进行测量，或者稀释你的样品到一些别的基体里面去，比如说KBr。
2. 波长不可调的话，激光强度应该是可调的，你把激光强度调低点试试。这个在光源和软件上都有调的。全调到比较低的，然后再用长时间试试。
3. 可以尝试找一种溶剂溶解粉末，看能不能猝灭荧光背景。采用反斯托克斯，滤光片用Nortch滤光片。
六、请问用激光拉曼仪能测量薄膜的厚度、折射率及应力吗？它能对薄膜进行那些方面的测量呢？
1. 应该不能测薄膜的厚度、折射率及应力吧
2. 现在的共焦显微拉曼可以做膜及不同层膜的，你的问题我觉得用椭偏仪更好
3. 拉曼光谱可以测量应力，厚度好像不行
4. 应力可以测，应力有差别的时候拉曼会有微小频移，其他两种没听说过拉曼能测
七、拉曼做金属氧化物含量的下限是多少? 我有一几种氧化物的混合物，其中MoO3含量只有5%，XRD检测不到，拉曼可以吗？
应该和待测样品的拉曼活性有关，并不能绝对说一定能测到多少检测线，有些氧化物可能纯的样品也测不出光谱，信号强的则可能会低一些
八、小弟是刚涉足拉曼这个领域，主打生物医学方面。实验中，发现温度不同时，拉曼好像也不一样。不知到哪位能帮忙解释一下这个现象
温度升高，拉曼线会频移，线宽会变宽，只要物质状态不变，特征峰不会有太大变化，除非高温造成化学反应或者其他变化
九、文献上说，拉曼的峰强与物质的浓度是成正比关系，那么比如我配置1mol/L的某溶液，和0.5mol/L的溶液，其峰强度是正好一半的关系吗？应用拉曼，是否能采用峰积分，或者用近红外那样的多元统计的办法来定量吗？准确度怎么样？
存在激发效率的问题，拉曼一直以来被认为只能做半定量的研究，就是因为不是线性的，有这方面的文献，具体记不清了。
十、拉曼峰1640对应的是什么东西啊？无机的
1. 这个峰一般来说是C=O双键的峰，可是你说是无机物，很有可能是某一个基团的倍频峰，看看820左右或者是某两个峰的叠加。
2. 也有可能是你在测量过程当中由于激光引起的碳化物质。还有一种可能就是C=C.
3. 拉曼在1610-1680波数区间有C=N双键的强吸收
十一、1 红外分析气体需要多高的分辨率？
2 拉曼光谱仪是否可分析纯金属？
3 红外与拉曼联用，BRUKER和NICOLET哪个好些？
1，分析气体时理论上最高只需0.5cm-1。实际应用上绝大部分情况下4cm-1已足够。对于气体，还是希望分辨率高一些好，一般都用1cm-1一下，这样对气体的一些微小峰的变化检测更好
2，基本上不可能。
金属不太可能作出来，因为一般不发生分子极化率改变。
3，这两家公司的红外各有千秋相差不多，关键是你更看重哪些指标。
十二、我想请问一下这里的高手测定过渡金属络合物水溶液中金属与有机物中的某个原子是否成键可以用拉曼光谱分析吗？
如果键能对应的波数在100cm-1以上，估计是可以的，现在比较新的拉曼光谱仪就可以
十三、金红石和锐钛矿对紫外Raman的响应差别大不大？同样条件下的金红石和锐钛矿的Raman峰会不会差很多？
用不同的激发光激发样品，若激光对样品没有破坏作用，拉曼谱图中谱峰的相对强度有时会发生一些变化，但不会完全变了，否则就很难用拉曼光谱进行定性分析了。
TiO2矿物的情况比较特殊，它们有三种晶型：锐钛矿、板钛石和金红石，其中板钛矿比较少见。锐钛石的特征是142cm-1左右的强峰，金红石中此峰消失或很弱。但我们经常见到的不是这两种极端情况，而多是介于金红石或锐钛石中间的TiO2相。有时一个颗粒中，若激光作用在不同的点上，也会打出差别较大的谱图来。
你说的情况，可能有两个原因：一是换波长后，激光与样品的作用点移动；二是激光的能量使样品的晶型发生变化。我个人觉得第一种的可能性较大。
十四、什么是3CCD？
ＣＣＤ，是英文Charge Coupled Device 即电荷耦合器件的缩写，它是一种特殊半导体器件，上面有很多一样的感光元件，每个感光元件叫一个像素。ＣＣＤ在摄像机里是一个极其重要的部件，它起到将光线转换成电信号的作用，类似于人的眼睛，因此其性能的好坏将直接影响到摄像机的性能。
衡量ＣＣＤ好坏的指标很多，有像素数量，ＣＣＤ尺寸，灵敏度，信噪比等，其中像素数以及ＣＣＤ尺寸是重要的指标。像素数是指ＣＣＤ上感光元件的数量。摄像机拍摄的画面可
以理解为由很多个小的点组成，每个点就是一个像素。显然，像素数越多，画面就会越清晰，如果ＣＣＤ没有足够的像素的话，拍摄出来的画面的清晰度就会大受影响，因此，理论上ＣＣＤ的像素数量应该越多越好。但ＣＣＤ像素数的增加会使制造成本以及成品率下降，而且在现行电视标准下，像素数增加到某一数量后，再增加对拍摄画面清晰度的提高效果变得不明显，因此，一般一百万左右的像素数对一般的使用已经足够了。
单ＣＣＤ摄像机是指摄像机里只有一片ＣＣＤ并用其进行亮度信号以及彩色信号的光电转换，其中色度信号是用ＣＣＤ上的一些特定的彩色遮罩装置并结合后面的电路完成的。由于一片ＣＣＤ同时完成亮度信号和色度信号的转换，因此难免两全，使得拍摄出来的图像在彩色还原上达不到专业水平很的要求。为了解决这个问题，便出现了３ＣＣＤ摄像机。
３ＣＣＤ，顾名思义，就是一台摄像机使用了３片ＣＣＤ。我们知道，光线如果通过一种特殊的棱镜后，会被分为红，绿，蓝三种颜色，而这三种颜色就是我们电视使用的三基色，通过这三基色，就可以产生包括亮度信号在内的所有电视信号。如果分别用一片ＣＣＤ接受每一种颜色并转换为电信号，然后经过电路处理后产生图像信号，这样，就构成了一个３ＣＣＤ系统。
和单ＣＣＤ相比，由于３ＣＣＤ分别用３个ＣＣＤ转换红，绿，蓝信号，拍摄出来的图像从彩色还原上要比单ＣＣＤ来的自然，亮度以及清晰度也比单ＣＣＤ好。但由于使用了三片ＣＣＤ，３ＣＣＤ摄像机的价格要比单ＣＣＤ贵很多，所以只有专业用的摄像机才会使用３ＣＣＤ。
十五、请教我所作的实验是用柠檬酸金属盐溶胶拉制成纤维，想做一下拉曼光谱来证明是否有线性分子的存在，可以吗
1. 当然可以了，但是这要拉曼方面比较深厚的基础，可以先建立模型进行模拟，然后跟实验相对照，能对应就是最大的说服力了，说不定能发到国际上影响力很高的杂志呢
2. 拉曼光谱应该和分子的对称性相关，通过群论可以知道那些谱峰是有活性的，理论上是可以做到的。但对于较大的分子可能不容易啊
十六、在测量拉曼光谱仪的灵敏度参数时，有人提出，单晶硅的三阶拉曼峰的强度跟硅分子的取向（什么111，100之类）的有关，使用不同取向的硅使用与其相匹配的激光照射时，其强度严重不一样，是这样吗？不知道大家测量激光拉曼光谱仪的灵敏度时都是怎么测量的
1. 是的，硅单晶片放置的方向不同峰的强度不同。一般只观察520cm-1峰的强度，不同的硅片取向，不同倍数的物镜，长焦物镜或短焦物镜，520cm-1峰的强度都不同。
2. 520cm-1处好像不是硅的三阶峰的位置吧，测试灵敏度的时候一般是硅的三阶峰的信噪比来衡量呀。520处是跟硅的取向有关系，但是单晶硅的三阶拉曼峰呢？
3. 硅三阶峰位置1440cm-1。
4. 关于硅晶体各向异性的说明可以做偏振拉曼光谱，有些楼主同志说拉曼强度跟光源强度，透镜倍数，等因素有关，说法没错，但是这个跟硅的各向异性并没多大关系，随便一个样品的拉曼强度都跟这些因素有关！！！
硅的各向异性，比如以VV偏振沿硅的111和110面做谱图，在光源强度，透镜倍数等因素都相同条件下拉曼强度是不一样的，根据这些强度还有入射角度，偏振配置可以计算出硅的各向异性指标！！！
这里可能涉及到很多拉曼光谱的原理和偏振光学，偏振配置，等等的一些计算方法（涉及到的理论包括：群论，晶体结构理论，固体物理，偏振光学，拉曼原理等理论）
十七、请问如何进行拉曼光谱数据处理？
1. 可以找相关的拉曼书上有一些特征峰的波数，自己对照分析。也可以在仪器软件中的标准谱图搜索，不过标准谱图不太多的
2. 如果你有数据库可以先比对一下能否确定物质种类，其次可以对峰位、信号强度等信息用曲线拟合方式进行分析。
十八、拉曼系统自检具体是检测哪些硬件？是个什么过程？
主要是检测仪器内的运动部件，如需要旋转角度的光栅等。这种部件都会有自己的“机械零点”作为参考点。
十九、请教作激光拉曼测试，样品如何预处理？
1. 一般来说，样品都不需要做预处理，不象红外那样麻烦。分析固体和液体比较容易，气体就难了，除非密度很大，否则只能用大型拉曼
2. 表面打磨一下或用酒精丙酮一类的东西清洗一下更好，不这样也行，在做的时候聚焦在比较干净平整的地方就行。
二十、请问激光拉曼光谱是什么意思？
拉曼光谱是一种散射光谱，利用激光（多用可见激光，有时也用紫外激光，在付里叶变换拉曼光谱仪中则用近红外激光）照射样品，通过检测散射谱峰的拉曼位移及其强度获取物质分子振动-转动信息（这些信息在红外光谱区）的一种光谱分析法。
拉曼光谱与红外光谱俗称姊妹谱，都用于检测物质分子的振动-转动信息。所不同的是，红外光谱是通过直接检测样品对红外光的吸收情况来获得的。
二十一、请教喇曼谱实验时，如何选择激发波长，1064nm?还是785nm或633nm?
1. 多看看相关文献，我做的蛋白质常用514nm，也可以用紫外200nm附近激发即为共振拉曼，浓度低也可以测。
2. 理论上讲，拉曼光谱与激发光的波长无关。但有的样品在一种波长的激光激发下会产生强烈荧光，对拉曼光谱产生干扰。这时要换一种激发光，以避开荧光的干扰。若样品在不同激光激发下都不发荧光，则随使用哪一种激光都可以。
3. 根据瑞利定律，拉曼散射线的强度与激发光波长的四次方成反比。如果不考虑检测器等因素，当然是激发光的波长越短越好，最好是紫外激光。但可惜的是，现在用于拉曼光谱仪上的CCD最好的响应波长在620nm左右，480nm以下的响应非常差，若CCD技术不进一步改进，紫外激光器对拉曼光谱仪很难说是一种有用的激光器。
二十二、拉曼信号对入射角和出射角的响应又是什么样？我的样品是有衬底支持的薄膜样品（膜厚几百纳米--几微米），怎样扣除衬底的影响？
1. 从散射载面看，散射光的收集方向与入射光方向成90度效果最好，但现在的小拉曼光谱仪都是用背散射方向，因为仪器的灵敏度提高了，接收方向一般不是个问题，除非想做偏振研究。
2. 扣背底问题：有一个说法是“样品+衬底”做一张图，“衬底”做一张图，然后数据相减，但实践证明这种方法不是很好，经常出现负峰或谱图怪异现象。干吗非要扣背底呢？背底留着也能说明点问题，除非样品峰与背底峰有干扰。如果有干扰，试试所谓共焦（confocal）技术看看灵不灵。
二十三、微区拉曼和普通拉曼有区别吗，尤其在图谱上？多晶，单晶和非晶拉曼有何区别？
1. 1)微区拉曼和普通拉曼只是实验方法不同，拉曼谱图的形状原则上只取决于样品，当然实验方法不同对拉曼光谱图的记录效果有影响。
2)若不做偏振实验，单晶和粉晶的拉曼光谱图不会有太大差别，只是某些谱峰的相对强度有些不同。单晶与粉晶的拉曼光谱图中的谱峰较尖锐，而非晶的谱峰趋于宽化。
2. 微区拉曼和普通拉曼应是测试范围上的不同吧
二十四、我是做复合材料的研究的，主要是想研究纤维增强复合材料的界面性能？
确实，理论上是可以。目前使用拉曼光谱测定晶体应力分布已经很成熟了，如在半导体行业已经作为质量控制的主要手段－对半导体器件进行逐点扫描，再以特征信号的峰位为参量生成图像，便可反映出应力空间分布情况，从而指导工艺尽量避免应力的发生。
二十五、学校有一套天津港东的拉曼光谱仪，计划给学生开一个测量固体（或粉末）拉曼光谱的实验。试了几种材料都不明显，各位高人能推荐几种容易找到的象四氯化碳拉曼光谱那么明显的固体，晶体，或者粉末吗？
1. 路边抓点沙子就可以了。沙子中多是石英晶体，测拉曼光谱应该很容易，当年在拉曼发现拉曼效应的同时，苏联科学家就是在石英中发现了同样的效应，我想那时的实验条件绝不会比现在的好。
2. 金刚石或合成金刚石的峰非常特征，很强很明显。小粒的合成金刚石极便宜
3. 特氟隆就很好。单晶硅更好
4. 散射太强是因为瑞利线滤除的程度不够，你可尝试低反射样品，如液体（四氯化碳、酒精等）。港东的谱仪恐怕测石英有困难，散射光太强，其灵敏度可能也不足以测得石英信号。硅片也一样，抛光的表面会使得探测器被饱和掉。
二十六、我们研究小组新近涉及碳纳米管的领域。由于纳米管的Raman信号很弱，就是要重复不断的测试才能在1600cm-1的附近得到峰。请问具体操作条件应该怎么选。如laser 的功率，解析度，扫描数scannumber等等，我们用的Raman仪器是(Brucker, RFS-100/S)。
1. 用514激发光，很好测定。
2. 你用的谱仪灵敏度太差。现在单根碳纳米管的拉曼信号都能测的很好，只不过有的用514效果好一些，而有的用633好一些。
二十七、激光拉曼光谱仪应该可以实现快速的定量分析，但经过前段时间一些咨询，使我对其是否可进行快速分析颇存疑问，尤其是气体分析。请问，一般来说分析一次样品（气体或固体）的时间是多长
1. 分析速度取决于仪器的灵敏度和样品本身。通常分析一个样品，强信号几秒钟即可，若信号较弱，则需几分钟。
2. 做定量分析，仪器本身所需的时间很短，秒级。
3. 我用拉曼光谱测过白酒，但是光谱的重现性很差，而且检测限不是很好。采样软件上有自带的基线扣除功能。对于一个样品，如果我要测定三次。如果每次都扫描了本底，然后测光谱，那么三条光谱的重现性就比较差，如果说只测定一次本底，然后扫描三次样品，那么样品的重现性就比较好。总体做下来，拉曼的定量效果肯定是不如近红外，但是拉曼光谱到底能否应用于定量，有待进一步验证，我做的是低档的白酒，几乎都是勾对的，所以定量的时候预测的效果还可以，采用原始光谱预测标准差可达到86％。不知换了其他样品的效果如何，有待进一步研究。
4. 时快时慢，跟参数设置有关。我做的时候，快则3分钟，慢则30分钟，这都有的。
二十八、激光拉曼仪的外光路调整好之后,在换一个样品再进行测试时要重新调试外光路吗?如果不需要,一般还要做哪些调整呢?
1. 如果不换光源，应该不需要，只需要校正光路和强度就可以了，当让还需要校正峰位。
2. 其实不需要,只有在开机的时候才需要初始化.
3. 其实不需要的，如果要更换激光来测样品，才需要再次校正．
4. 没有重新开机就不需要调光路，但需要重新调焦，设置范围。
二十九、Raman能测出硅氢键吗？？若能具体对应多少波长。
很简单，硅片在HF中泡一下直接洗干测量，约在2100 cm-1附近，很强
三十、拉曼光谱改变能确定物质结构相变吗?
拉曼光谱改变只能说可能会发生相变，但不能绝对说发生相变。测定结构最好的方法还是x-ray.
三十一、我用阳极氧化方法做了一种Zr合金的氧化膜，阳极氧化的溶液含有磷酸盐，硅酸盐等成分。用XRD测表面膜的成分时发现膜中只有溶液金属阳离子的硅酸盐有衍射峰(而这个成分预计只占表面膜物质的很小的一部分)，而占表面膜物质绝大部分的ZrO2可能是非晶态物质(XRD显示有很明显的非晶包)。请问用Raman光谱可以确定表面氧化膜中是否含有ZrO2及其他一些硅酸盐、磷酸盐成分呢？
1. 非晶很难的，建议作别的测试
2. 测非晶的难度的确较大，但振动光谱（红外+拉曼）方法是测非晶材料较好的方法，有时可以说是唯一可选的方法。如利用红外、拉曼光谱光谱研究玻璃结构方法面的论文就很多。
三十二、有很多晶体的拉曼光谱，在加压或改变温度后拉曼峰变宽，然后就说该晶体此时是非晶相的，那末我想知道他衡量的尺度和标准是什么？
1. 晶体的拉曼信号经常用来表征结晶程度和应力. 如果是结晶非常纯净的单晶,那么其晶格震动能量一定很'纯',也就是光谱峰宽很窄. 如果晶格被破坏,或结晶程度不够好,激发后的震动能就是一个比较宽的范围,表现在光谱峰宽就是展宽了. 晶格在不被破坏情况下被压缩或拉伸就产生了应力,表现为峰位位移.
2.拉曼峰变宽是晶体的结晶程度不好
3. 应该和能带变宽有关系吧
4. 晶型混乱度提高了
三十三、拉曼图谱中峰位的强弱是什么因数造成的？
1. 从分析角度来说应该是所测样品中含有该成分的含量多少所影响的，当然也可能是因为该元素所受周围力场的影响所致
2. 排除含量的问题，分子结构是主要的影响因素
3. 和相应振动引起的极化率有关
三十四、我想做气液包裹体的成分，用激光拉曼光谱怎么样，做的效果好不好？
1. 应该说还是不错的。或者用四极做
2. 一般用拉曼和红外一起做,可以互补.
3. 玻璃气泡的可以做
4. 共焦激光可以试试
三十五、我现在正在做拉曼光谱试验，用金金属做底物，分析CNBP(4-Cyanobiphenyl)和Cyclodextrin 如何镶嵌在一起，用检测CNBP在金金属底物上的角度和方向，平行还是垂直，来确定是否进入到Cyclodextrin 里面，制备金属底物需要购买金属板，用硫酸洗，在用氮气吹平，进行粗糙化，但我不知道配好的金属胶体溶液和金属底物之间有什么关系，我刚做完金属胶体溶液，进行紫外光谱测定波长为520纳米，就是不知道下一步该怎么做？自组装下,用双头试剂
三十六、求助拉曼光谱选择扫描范围和激发波长，我作了个样，用拉曼光谱表征，物质为硅胶负载有机物（对甲苯磺酸盐类），但好像荧光比较明显，干扰大，检测老师叫我提供扫描范围和激发波长
1. 不知道你都做过什么激发波长的，633nm应该没有什么问题吧，要是有785的更好了，波长长了能量低了，就打不出荧光了。可以先采一个全谱，然后在选范围。我见过有人做催化的以630为中心采谱。我没做过催化，很外行了。
2. 一般是4000-0cm-1,波长是1064nm,Nd:YAG激光器
3. 如果含有机物，不提倡选用785nm，因为在这个激发波长下，有机分子共振效应很弱．１．激光波长514nm量程：100-9400波数；
２.激光波长633nm量程：100-5700波数，建议选用514nm,在4000以内扫描一下
三十七、有几种激光光源？
1. 氩离子、半导体、氦氖
2. 可见光激光器应用最多的是氩离子激光器，可产生10种波长的激光，其中最强的是488纳米（蓝光）和514纳米（绿光）激光器，现在最为常用，性能十分稳定的是514纳米激光器；另外，532纳米固体二极管泵浦激光器、632.8纳米（红光）、780纳米等可见光激光器；以及785纳米二极管、830纳米近红外激光器；掺钕的钇铝石榴石（YAG）激光器被用作傅里叶变换拉曼光谱的光源，其激光波长为1064纳米（红外）；染料激光器是目前较成熟、应用较为普遍的可调谐激光器，是共振拉曼研究时的理想光源。一般来说，拉曼光谱与激光的波长是无关的，选择不同波长的激光主要取决于研究的对象，如果研究生物蛋白质、细胞等，则需要波长较长的近红外光，避免了荧光对拉曼光谱的干扰。但对于一些深色、黑色粉末样品，由于近红外的热效应，而使热背景干扰拉曼光谱，这时选择可见光区的激光比较合理。对于研究化学发光和荧光光谱，则选择紫外激光器。所以在研究颜料时，选配514纳米和785（或830纳米）纳米两种波长的激光器就够用了，对于红、黄、白色颜料采用785纳米的激光器进行分析，对于蓝、绿色颜料则采用514纳米的激光器进行分析。
3. 激光出现以前主要用低压水银灯作为光源，目前已很少使用。为了激发喇曼光谱，对光源最主要的要求是应当具有相当好的单色性，即线宽要窄，并能够在试样上给出高辐照度。气体激光器能满足这些要求，自准性能好，并且是平面偏振的。各种气体激光器可以提供许多条功率水平不同的分立波数的激发线。最常用的是氩离子激光，波长为51
4.5nm和488.0nm的谱线最强，单频输出功率为0.2～1W左右。也可以用氦氖激光（632.8nm，约50mW）。
4. 在光纤测量和光纤传感系统中使用的光源种类很多，按照光的相干性，可分为非相干光源和相干光源。非相于光源包括白炽光源和发光二极管(LED)，相干光源包括各种激光器。激光器按工作物质的不同，可分为气体激光器、液体激光器、固体激光器和半导体激光器等。
半导体光源是光纤系统中最常用的也是最重要的光源。其主要优点是体积小、重量轻、可靠性高、使用寿命长，亮度足够、供电电源简单等。它与光纤的特点相容，因此，在光纤传感器和光纤通信中得到广泛应用。半导体光源又可分为发光二极管(LED)和半导体激光器(LD)。这两种器件结构明显不同，但却包含相同的物理机理。增益带宽高于任何其它媒质，主要由于光子发射是因两个能带间的电子运动所致。半导体激光器的典型增益曲线延宽到1012Hz。
5. 紫外的也有的比如214nm
三十八、什么是CCD ？
1. 电荷偶合器件,Charge coupled device
2. 固体检测器。目前已被采用的固体检测器主要有：
CCD（Charge-Coupled Detector），电荷耦合检测器。二维检测器，每个CCD检测器包含2500个像素，将22个CCD检测器环形排列于罗兰园上，可同时分析120-800nm波长范围的谱线。
CID（Charge-Injection Detector），电荷注入式检测器，二维阵列，28×28mm的芯片共有512×512（262,144）个检测单元，覆盖167-1050nm波长范围；
SCD（Subsection Charge-Coupled Detector）分段式电荷耦合检测器，面阵检测器，面积：13×19mm，有6000个感光点，有5000条谱线可供选择；
CCD、CID等固体检测器，作为光电元件具有暗电流小、灵敏度高、信噪比较高的特点，具有很高的量子效率，接近理想器件的理论极限值。而且是超小型的、大规模集成的元件，可以制成线阵式和面阵式的检测器，能同时记录成千上万条谱线，并大大缩短了分光系统的焦距，使直读光谱仪的多元素同时测定功能大为提高，而仪器体积又可大为缩小，焦距可缩短到0.4m以下，正在成为PMT器件的换代产品。
3. CCD也有百万象素的。不是所有的ccd都应用于罗兰圆类仪器上。典型仪器：Varian Vista MPX
CID也有大面积的，百万象素的，Leeman Prodigy
三十九、我要用激光拉曼做一种在-20度下就分解的物质,请问把样品保存在低温下测定可以吗?激光是否会使样品分解?
1. 最好是把样品放在一个很小的容器里面，然后低温作实验。应该是没有问题的。
2. 可以做的，激光可以穿玻璃，将样品放入透明的玻璃下面就可以了。
我看有的老师做固体样品时，防止激光打出的能量太高，将固体融化，污染镜头，或者镜头不小心靠近样品，还在显微镜头上面套了一层透明塑料了
四十、我想做一个样品的标准曲线，溶剂是CF2H-CF2-CF2-CF2-CF2H，溶质是含有-O-的全氟化高分子，好像是直链的（UV-Visual无吸收峰）。想用拉曼光谱作定量分析，请问能不能做到？
1. 能做,直接峰强定量
2. 做过照度和标准物校正后的拉曼仪可以直接使用峰强作为定量依据
3. 可以半定量
四十一、用普通拉曼光谱仪对肿瘤细胞和正常细胞的光谱进行检测，我发现信号完全被玻璃信号所掩盖。但是培养细胞的容器大都是玻璃的，请问各位高手，我该如何设计实验方案？
1. 改变光路，从上往下照，而样品上面不要有石英或者玻璃，光直接打在样品溶液上。
2. 使用流动泵，使激光打在液体的线上。没试过，但是我觉得这个方法不好。
四十二、我现在在为拉曼光谱仪进行波长校准说明书上说就用汞灯就可以但是我却根本测量不出来峰更不用说准确位置的峰了
[1]用以光谱校准的汞灯谱，最好与样品几乎同时测量，比如，刚刚测完样品后，或在测量样品之前。目的是为了减少光栅漂移造成的误差。
[2]如果你能看到样品的谱线，按道理也应该能看到汞灯的谱线，只要汞灯放好在样品位置上，并且汞的谱线足够强。请检查光路是否校准。之前请确信：汞灯是否在你的测量范围有谱线。
[3]如果你不是校准高于1500cm-1的谱线，那么Fenchone是很好的拉曼标准样品。
四十三、本人才用硝酸刻蚀银片的方法制备活性基底，但在制备过程种无法得到理想的效果，是否在制备中有什么地方应该特别注意？
1. 刻蚀的时间注意下还是挺好做得
2. 基底的制备,用硝酸腐蚀,首先,你的银片质量要过关,表面的杂志要除掉,所以银片一定要打磨光滑,然后,就是要注意腐蚀的时间,这个是很重要的
四十四、实验室攒的激光拉曼，共聚焦的。刚开始使用，做实验的时候有人需要这个数据，但是没有现成的。有什么办法可以测量样品位置激光光斑大小么？
1. 有白光系统的，直接在屏幕上估算
2. 有标尺的，通常3个u，100倍
3. 不好测，你实际看到的要大于实际的光斑！
四十五、碳中的两个峰：D-band 和G-band，这两个峰到底是什么意思啊，有的文献上说d peask是指disordered carbon，G peak是指graphitic carbon，而另有一些文献是以sp2原子的键来分，到底这两个是什么意思呢？
D峰是无序化峰（disorder），D与G峰都是有sp2引起的。
1585cm?1左右的拉曼峰是体相晶态石墨的典型拉曼峰，称G带。此峰是石墨晶体的基本振动模式，其强度与晶体的尺寸有关。1360cm?1处的拉曼峰源自石墨碳晶态边缘的振动，称为D 带。这两处拉曼峰为类石墨碳(如石墨，碳黑，活性碳等)的典型拉曼峰。
四十六、激光和FT拉曼的区别？
FT Raman可以减少荧光干扰这个说法没错。
你的研究目的是什么？FT Raman和激光显微Raman应用领域是有一定差别的。
一般说来，做有机或高分子研究用FT Raman多些，做材料研究用激光Raman多些。
另外，你还要注意选择合适的激发波长。
四十七、激光激发的拉曼谱线是高斯线型还是洛仑兹线型？是否与激光的线型有关？
1. 来自于振荡的偶极矩的辐射，经典的电磁场理论可以证明Raman的峰是一个Lorentzian 形状。但是实际上得到的Raman的峰是一个在Raman峰本身的形状，（natural lineshape),仪器的传输函数(instrumental transfer function)和无序诱发的振荡的分布（disorder-induced distribution of vibrators)之间的卷积积分(convolution).它经常被认为是高斯或者Voigt函数（一个完美的lorentzian和高斯函数的对称卷积）。
2. 通常，晶体的峰用Lorentz解析，非晶的用Gaussian解析比较合适。
四十八、我用的是GPIB-PCIIA数据采集卡,这是不是即插即用的卡?
据我所知,这个东西还不是完全的即插即用,操作系统是不能完全识别的,需要认为安装驱动程序才能使用.
四十九、请问如何确定多壁碳纳米管拉曼光谱的D'和G' lines 和D+G line 的位置？
D 缝的位置应该是在1360cm-1左右，可能会有正负10左右的偏差，
G 峰的位置应该是在1570cm-1左右，可能会有偏差的。
D+G也就是两个数相加，大概是在2930cm-1左右！
五十、怎样计算拉曼光谱图形中的应力值？
用SIT质数计算就可以了
五十一、最近用氧化钨和氧化镓烧制合成了钨酸镓.测试了RAMAN谱后,在波数1400附近出现了强度很大的一个峰值,经过比较分析其不是氧化镓和氧化钨的的RAMAN峰,不确定是荧光干扰峰还是生成物钨酸镓的一个峰值.请高手帮忙!
换一个激发波长测同样范围,1400出现就可定性为拉曼信号.或测Anti-Stocks拉曼谱,-1400有对应信号也可证实其为拉曼信号.反之则为发光信号.
五十二、天然钻石及辐照处理钻石怎样用拉曼光谱鉴别？现在市场上很多深色钻石，如黄色、绿色等，与天然彩色钻石怎样区别？能用拉曼光谱区别否？
当然可以,这是在宝石行业的重要应用,天然钻石,作为完美的单晶,si-si键单一尖锐的拉曼峰,(多少忘记了),而一些人工雕琢的宝石总会有这样那样的杂峰.
五十三、有谁知道什么是蓝移什么是红移？
通长来说，蓝移就是波长向短波长方向移动，波数增加；红移就是波长向长波长方向移动，波数减少。
五十四、蓝移vs红移？
1. 红移在物理学和天文学领域，指物体的电磁辐射由于某种原因波长增加的现象，在可见光波段，表现为光谱的谱线朝红端移动了一段距离，即波长变长、频率降低。相反的，波长变短、频率升高的现象则被称为蓝移
2. 谱峰的“红移”和“蓝移”是指在分子光谱中生色团受与其相连的分子中其他部分的影响和溶剂的影响而使其吸收峰位置发生移动的现象，当吸收峰移向长波方向时就称为“红移”，移向短波方向时则称为“蓝移”。实际上这种现象不仅会发生在分子的电子能级跃迁过程中，而且也会发生在在分子的振动和转动能级的跃迁中，只不过在红外光谱中很少有人这么叫。
在原子发射光谱中，因为原子线是由处于气态的激发态原子或离子产生的，所以其波长不会受原来分子中环境的影响，同样也不会受溶剂的影响，因此根本就不会存在分子光谱中的“红移”和“蓝移”现象。
五十五、我要测水的Raman谱但是什么信号也没有，我用的是共聚焦Raman。我的激光功率加的不大，如果光太强热效应就非常明显了。那位高人给点意见？
1. 不出意外，水峰应该很容易看到。主峰在3400cm-1附近。非常强。
2. 水的拉曼活性小,可以用SERS测
3. 你聚焦的时候要保证聚到样品的表明就能测到，因为样品是透明的，想精确做到这一点很不容易，我用的是514的光源。
五十六、要对Raman谱进行线宽分析，请教进行Lorentzian拟合？
使用origin软件里的analysis功能可对Raman谱进行高斯和洛伦兹拟合
五十七、总看到文献上要算碳材料ID/IG的值，网上搜了半天只弄明白要用面积法算，origin 能算么？
在origin里将基线拉平，基线位置数值为0。然后直接量取D峰的G峰的高度就OK。比值。我的见解。
五十八、请问做raman时液体样品要怎么封？样品只能密封起来测，用玻璃毛细管据说不行，请问该怎么办？
1. 用紫外可见的池子来测试。有一个teflon盖子。
2. 拉曼对样品的前处理要求不是太高，只要液体不挥发就好，一般试剂瓶就可以．关键是光的影响．你可以自己作一个暗盒把试计瓶放在暗盒里进行实验
3. 不会的啊,固体样品只要放到样品台上就可以了,液体样品只要遇热和光不挥发就可以直接放在玻璃管中测量了.如果挥发,那么就要用毛细管封起来就可以了啊,具体的我也不知道,不过我想应该是将毛细管用酒精喷灯拉封口的吧!
4. 酒精灯烧一下就可以了。
5. 毛细管即可，两头火机封住。如果样品信号太弱，可以用ＪＹ的转角镜头，信号可增强
6. 用毛细管装液体样品测试时,可以用橡皮泥封口
6. 有专门的拉曼滩头，我们测量固体时，隔着密封袋直接将滩头顶在被测物就可以了；液体有专门的样品池，但没有那么麻烦吧。
7. 并不是所有的仪器都带这些配件的，有的只购买了核心部件，其他的都是自己配的。用毛细管应该是比较好的，很多人在用。蜡封就可以
五十九、请问粉末样品的raman如何操作？
1. 用的是什么样的光谱仪，很多都是有专用封闭式样品室，可以直接放置在里面对粉末样做检测的
2. 粉末样品可以试着压片后进行测量，或是按你那方法，但是样品尽量厚一些，避免样品信号受下面背景影响。
六十、固体粉末样品，有毒，应该怎样处理？直接用双面胶粘到载波片上，可以吗？还是需要其他处理方法？
最好还是使用玻璃管封装起来测量！
六十一、我是搞量化的，想通过拉曼来验证我计算的准确性。问了很多人：拉曼和红外的区别，他们大概的意思就是这2者之间的原理一样，只是波长不一样。请教高手，是这样么？
(1) 这两者都是振动光谱，从这一点上面来说，确实原理是一样的。但是红外是吸收光谱，而拉曼是散射光谱。
(2) 至于波长，拉曼采用的是激光作为激发源，波长范围可以从紫外-可见-红外都可以，最
常见的是可见光和NIR的。而红外只能选择红外光作为光源，包括从远红外到近红外，平时最常用的是中红外，4000cm-1到400cm-1。
(3) 从选择法则上面来说，也就是什么样的振动是红外活性的，什么样的振动是拉曼活性的，也是不一样的。红外活性（也就是可以被红外检测到的振动）必须是分子偶极矩发生变化，而拉曼活性的振动必须是有分子的极化性发生改变才能被检测到。
(4) 从信号强度来说，拉曼的信号很弱，通常10的6次方-8次方才有一个拉曼散射的光子。而相对来说，红外的信号要强！所以在实际应用中，红外更广泛一些！
(5) 两者的光谱可以作为互补来确定分子的结构！
六十二、拉曼光是激光作用到样品上立即产生的？还是经过一段延迟时间后产生的？
不是立即产生的,大概有一个飞秒(ps)级别的延迟.因为按照Raman产生的机理,入射光子与分子作用后,分子被激发并且形成一个短寿命的虚拟态,这个状态是不稳定的,光子很快重新发射.
六十三、我现在测固体粉末的拉曼谱，完全得不到拉曼谱线，只能看到很宽的轮廓线，将拉曼峰完全湮灭了。刚才看到测近红外谱线需要先测一个参考谱，想在这里弱弱的问一下，测拉曼应该不需要吧？
你目前的问题是看不到样品信号，跟参考谱关系不大。
当然，你应该用标准固体样品，比如硅(Si)试一下，如果你能够看到520.7波数那个峰，说明仪器的光路基本没有问题。
建议，
[1]调查一下，你的样品在观察波数范围内是否有拉曼峰；
[2]一边调整样品的位置(或者显微镜到样品的距离)，一边看是否有谱峰出现。对于共焦(confocal)拉曼反射式谱仪，调整样品的位置以获得最佳信号是很极其必要的。
六十四、用激光粒度仪做固体样品时,应该怎样制备样品?
1. 为使颗粒处于单体状态，在进行粒度测试前要对样品进行分散处理。分散的方法有润湿、搅拌、超声波振动、分散剂等，有时这些方法往往同时使用。
2. 我们现在是用的磁力搅拌加分散剂的方法。发现测大颗粒的时候搅拌时间过长会影响粒径的大小。测出的结果偏小了
3. 干样如果采用湿法分散测量粒度的话需要将样品放入装有溶剂（一般是水）的分散池中通过搅拌、超声等方式分散。而干样如果采用干法分散测量粒度的话可通过干法分散系统直接测量
六十五、最近学习拉曼光谱有一点不明白，拉曼光谱采用的是激光，不是单波长光吗，那谱图上怎么会有波长选择范围的呢？
1. 激发光源用单色光－激光，没错。激发出的拉曼信号可能分布在一个很宽的范围内，即会同时激发出不同波长的拉曼信号。
2. 个人理解:不同激发波长可能对样品峰的强度有选择性,但对于其波数位移影响不大.
3. （1）激发光用的是单色的激光，如常用的488.0nm 51
4.5nm 785nm 1064nm，正因为激光的单色性好、准直性好、强度强等特点才用它
（2）“谱图上有波长选择范围”我不理解您的意思。由于不同的基团与激发光作用后产生不同的拉曼位移，这么频移有个范围，即一般拉曼信号在4000～200cm-1范围内
（3）使用不同的激发光源对于同一个基团而言，产生的拉曼位移位置不会变，只是强度不
同而已。激发光源及其功率大小的选择要考虑1）是否会损伤（烧掉、降解）样品2）能否得到拉曼信号，也就是拉曼信号强弱问题。如RRS就是从选择激发光源来增强拉曼信号的；另外还要避免荧光的干扰，可以用FT-Raman或使用Scissors（SSRS技术）。
六十六、请问什么样的样品需要用表面增强拉曼来测量，具体有没有一个标准？不同材料的表面增强剂要如何制作？
1. 不知道你的表面增强剂指的是什么?你应该想说的是表面增强拉曼的表面吧?制备增强表面很容易,通常来说都是使用Ag, Au或者Cu来作为增强表面.
什么样的样品?取决于你的实验目的了.没有固定的标准.
2. 当待测物的浓度很低时就需要用到表面增强拉曼了。最常用的就是把银电极在氯化钾溶液里电化学粗糙处理，然后把电极浸泡在待测物溶液中吸附一段时间，最后取出电极冲洗干净就可以测了。
六十七、为什么金属没有Raman峰?
1. 拉曼光谱是分子光谱，而金属都是原子结构的，所以金属没有拉曼光谱。
2. 这个问题要看拉曼效应产生的原理了。金属中不存在分子的振动,当然就没有拉曼谱了.
3. 很多原子构成的物质都有拉曼信号,比如硅的520波数线.拉曼测的是振动能级,声子能量,反映晶格振动的量子化能量的大小.金属表面电子和原子实构成的等离子体对光有强烈的吸收(金属的高反射性能也与此有关),使激光无法与内部原子作用,因此很难看到拉曼线.这是我根据自己已有知识的猜测,欢迎行内达人指正.
4. 也可以用光的波矢k为虚数来解释，当k为虚数时，光不能在此物质中传播。当然和光的频率w有关，用其它波长的光激发可以激发拉曼谱。
六十八、告知我锰、镍、钴、钛的raman峰值区
我查到的几个：
Mn-Mn（锰）～180（弱）
Ni-Ni（镍） 695～700
Co-Co（钴） 463
六十九、现在正在学习拉曼理论的知识,看到GF矩阵方法来计算分子的振动频率时可能需要用编程来计算,不知哪位老师有好的程序?(我想用理论数值与观察值比较下)
如果文献上查不到某种物质的拉曼频移,大家是如何分析这种物质是不是你所要的东西呢? 1. 现在正在学习拉曼理论的知识,看到GF矩阵方法来计算分子的振动频率时可能需要用编程来计算,不知哪位老师有好的程序?(我想用理论数值与观察值比较下)
如果文献上查不到某种物质的拉曼频移,大家是如何分析这种物质是不是你所要的东西呢?
2. 开源的Abinit软件包也可以算拉曼谱。基于DFT及DFPT理论，有源代码，不过想研究清楚是需要下些功夫的。
3. 高斯建模型，然后计算拉曼频移。不过比较麻烦，需要专家指点才能完成。简单分子的计算结果较好，复杂的会在强度和频移上有些偏差
七十、RAMAN的强度受到哪些因素的影响?
1. 浓度
2. 还有激光的功率，以及你的测量的参数，尤其是光谱采集时间。
七十一、我做了一些拉曼的样品，但原始数据在orign中是一个斜线，上面有些小峰，和以前看到的拉曼的谱图差别很大，不知大家都是用什么样的软件来处理？
1. 在origin软件里也可以处理出非常漂亮的拉曼图谱，斜线去基线和拉曼工作站软件处理原理差不多。斜线去基线baseline
2. 用Origin应当可以
3. 在信号不太好的情况下是有点区别的，origin中出来的肯定没有拉曼软件中的好，可在origin中进行图形处理稍微优化
七十二、Pt和Pd的增强因子为多少？
一般来说，过渡金属的增强系数大概在100-10000之间。与准备的基体有很大的关系！
七十三、请教哪些样品容易测得拉曼信号？
1. 拉曼光谱的信号非常微弱，大致是瑞利散射的10e-6，-8的级别，普通的设计取得拉曼信号非常困难，所以需要加上较好的陷波滤波片尽量的消减瑞利散射。及时这样，拉曼信号依然和背景大致相当，甚至更低，还需要考虑光谱仪本身的杂散光阻挡能力，使用何种探测器，样本是否有荧光干扰等等。
最好先确定实验要求：
一、需要自建组合系统
二、使用商业成套设备，可以根据实验要求选择设备等。
2. 拉曼信号极弱，自己搭的话比较困难，建议使用整套拉曼系统，比如JY，必达泰克等厂家！
3. 用准直透镜收集光本身不会增加光通量，反而会降低光通量。因为准直透镜主要是收集平行光并将其耦合入光纤，其数值孔径反而没有光纤大，当光从四周散射过来时，光纤反而能收集到更大角度上的光。因此不推荐采用准直透镜来收集光。另外如果做拉曼建议还是采用专用的光纤拉曼探头。
七十四、有没有专门扣除拉曼背底、平滑拉曼图的软件？
1. Thermo Galactic 的GRAMS/AI
2. GRAM、origin都可以做平滑，不过平滑时小心，很容易造成小峰丢失和峰位位移。
3. Jobin Yvon的拉曼测试软件Labspec就带了谱图处理功能，可以手工或自动拟合背景曲线做基线扣背景，还可以进行谱峰拟合分解。功能强大！
4. 最好还是用与仪器相匹配的软件比较好。
5. Grams或者Origin，Labspec也可以，平滑的话可以试试S—G平滑，数据失真会小一些
七十五、傅立叶变换拉曼光谱与激光拉曼光谱有什么区别？
1. 基本有以下几点：
(1)工作原理不一样
(2)傅立叶拉曼侧重于有机样品分析，用的是近红外激光器（1064nm），能量较低信号弱。而色散型拉曼可选不同波长的激光器（200～800nm），能量高，灵敏度高。
(3)使用傅立叶拉曼可减少样品的荧光干扰。
(4)傅立叶拉曼价格便宜
(5)现在基本买色散激光拉曼的用户较多。
拉曼光谱的原理及应用.doc
拉曼光谱的原理及应用 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检测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。目前拉曼光谱分析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0.2-2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
拉曼光谱原理及应用简介
拉曼光谱原理及应用简介 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发现透射，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。目前拉曼光谱分析技术已广泛应用于物质的鉴定，分子结构的研究。 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. 激光拉曼光谱法的原理是拉曼散射效应 拉曼散射：当激发光的光子与作为散射中心的分子相互作用时，大部分光子只是发生改变方向的散射，而光的频率并没有改变，大约有占总散射光的10-10-10-6的散射，不光改变了传播方向，也改变了频率。这种频率变化了的散射就称为拉曼散射。对于拉曼散射来说，分子由基态E0被激发至振动激发态E1，光子失去的能量与分子得到的能量相等为△E反映了指定能级的变化。因此，与之相对应的光子频率也是具有特征性的，根据光子频率变化就可以判断出分子中所含有的化学键或基团。这就是拉曼光谱可以作为分子结构的分析工具的理论工具。 2. 拉曼光谱仪的主要部件有： 激光光源、样品室、分光系统、光电检测器、记录仪和计算机。 3. 应用 激光拉曼光谱法的应用有以下几种：在有机化学上的应用，在高聚物上的应用，在生物方面上的应用，在表面和薄膜方面的应用。 有机化学：拉曼光谱在有机化学方面主要是用作结构鉴定的手段，拉曼位移的大小、强度及拉曼峰形状是判断化学键、官能团的重要依据。利用偏振特性，拉曼光谱还可以作为顺反式结构判断的依据。 高聚物：拉曼光谱可以提供关于碳链或环的结构信息。在确定异构体（单休异构、位置异构、几何异构和空间立现异构等）的研究中
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检测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。目前拉曼光谱分析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0.2-2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
激光拉曼光谱的原理和应用及拉曼问答总结(整理完毕)
激光拉曼光谱的原理和应用 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，大部分的光会暗原来的发现透射，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。目前拉曼光谱分析技术已广泛应用于物质的鉴定，分子结构的研究 推荐激光拉曼光谱法是以拉曼散射为理论基础的一种光谱分析方法。 激光拉曼光谱法的原理是拉曼散射效应。 拉曼散射：当激发光的光子与作为散射中心的分子相互作用时，大部分光子只是发生改变方向的散射，而光的频率并没有改变，大约有占总散射光的10-10-10-6的散射，不公改变了传播方向，也改变了频率。这种频率变化了的散射就称为拉曼散射。 对于拉曼散射来说，分子由基态E0被激发至振动激发态E1，光子失去的能量与分子得到的能量相等为△E反映了指定能级的变化。因此，与之相对应的光子频率也是具有特征性的，根据光子频率变化就可以判断出分子中所含有的化学键或基团。 这就是拉曼光谱可以作为分子结构的分析工具的理论工具。 拉曼光谱仪的主要部件有： 激光光源、样品室、分光系统、光电检测器、记录仪和计算机。 应用 激光拉曼光谱法的应用有以下几种：在有机化学上的应用，在高聚物上的应用，在生物方面上的应用，在表面和薄膜方面的应用。 有机化学 拉曼光谱在有机化学方面主要是用作结构鉴定的手段，拉曼位移的大小、强度及拉曼峰形状是碇化学键、官能团的重要依据。利用偏振特性，拉曼光谱还可以作为顺反式结构判断的依据。 高聚物 拉曼光谱可以提供关于碳链或环的结构信息。在确定异构体（单休异构、位置异构、几何异构和空间立现异构等）的研究中拉曼光谱可以发挥其独特作用。电活性聚合物如聚毗咯、聚噻吩等的研究常利用拉曼光谱为工具，在高聚物的工业生产方面，如对受挤压线性聚乙烯的形态、高强度纤维中紧束分子的观测，以及聚乙烯磨损碎片结晶度的测量等研究中都彩了拉曼光谱。 生物 拉曼光谱是研究生物大分子的有力手段，由于水的拉曼光谱很弱、谱图又很简单，故拉曼光谱可以在接近自然状态、活性状态下来研究生物大分子的结构及其变化。拉曼光谱在蛋白质
激光拉曼光谱仪实验报告
实验六 激光拉曼光谱仪 【目的要求】 1.学习和了解拉曼散射的基本原理； 2.学习使用激光拉曼光谱仪测量CCL 4的谱线； 【仪器用具】 LRS-3型激光拉曼光谱仪、CCL 4、计算机、打印机 【原 理】 1. 拉曼散射 当平行光投射于气体、液体或透明晶体的样品上，大部分按原来的方向透射 而过，小部分按照不同的角度散射开来，这种现象称为光的散射。散射是光子与物质分子相互碰撞的结果。由于碰撞方式不同，光子和分子之间会有多种散射形式。 ⑴ 弹性碰撞 弹性碰撞是光子和分子之间没有能量交换，只是改变了光子的运动方向，使得散射光的频率与入射光的频率基本相同，频率变化小于3×105HZ ，在光谱上称为瑞利散射。瑞利散射在光谱上给出了一条与入射光的频率相同的很强的散射谱线，就是瑞利线。 ⑵ 非弹性碰撞 光子和分子之间在碰撞时发生了能量交换，这不仅使光子改变了其运动方向，也改变了其能量，使散射光频率与入射光频率不同，这种散射在光谱上称为拉曼散射，强度很弱，大约只有入射线的10-6。 由于散射线的强度很低，所以为了排除入射光的干扰，拉曼散射一般在入射线的垂直方向检测。散射谱线的排列方式是围绕瑞利线而对称的。在拉曼散射中散射光频率小于入射光频率的散射线被称为斯托克斯线；而散射光频率大于入射光频率的散射线被称为反斯托克斯线。斯托克斯线和反斯托克斯线是如何形成的呢？在非弹性碰撞过程中，光子与分子有能量交换, 光子转移一部分能量给分子, 或者从分子中吸收一部分能量，从而使它的频率改变，它取自或给予散射分子的能量只能是分子两定态之间的差值21E E E -=?。在光子与分子发生非弹性碰撞过程中，光子把一部分能量交给分子时，光子则以较小的频率散射出去，称为频率较低的光(即斯托克斯线)，散射分子接受的能量转变成为分子的振动或转动能
Raman_拉曼光谱原理及应用
拉曼光谱学 ——原理及应用HORIBA Jobin Yvon北京办事处
报告内容 ?1-什么是拉曼光谱? –简单介绍 ?2-拉曼光谱仪工作原理介绍 ?3-拉曼光谱在材料研究中的应用介绍?4-HORIBA Jobin Yvon拉曼光谱仪简介
1928年，印度科学家C.V Raman in首先在CCL 4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），通过对于这些颜色 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Raman效应。 时间 和发现人? Provided by Prof. D. Mukherjee, Director of Indian Association for the Cultivation of Science
λlaser λscatter >λlaser 瑞利散射λscatter = λlaser 拉曼散射 光散射的过程：激光入射到样品，产生散射光。 散射光弹性散射（频率不发生改变-瑞利散射） 非弹性散射（频率发生改变-拉曼散射）
2 0004 000 6 0008 00010 000I n t e n s i t y (c n t )400600Raman Shift (cm -1) 520不同材料的拉曼光 谱有各自的不同于其它材料的特征的光谱-特征谱 z 为表征和鉴别材料提 供了指纹谱 z 深入开展光谱学和材 料物性研究打下基础 1332 1580 20000 15000 10000 5000 100012001400160018002000 Wavenumber (cm-1)?组分信息?结构信息
Renishaw显微共焦激光拉曼光谱仪操作说明
Renishaw显微共焦激光拉曼光谱仪操作说明 一、开机顺序 1、打开主机电源； 2、计算机电源 3、将使用的激光器电源 1）、514nm：打开激光器后面的总电源开关->打开激光器上的钥匙； 2）、785nm：直接打开激光器电源开关。 二、自检 1、用鼠标双击WiRE2.0 图标，进入仪器工作软件环境； 2、系统自检画面出现，选择Reference All Motors 并确定(OK)。系统将检验所有的电机。 3、从主菜单Measurement -> New -> New Acquisition 设置实验条件。静态取谱（Static），中心520 Raman Shift cm-1, Advanced -> Pinhole 设为in。 4、使用硅片，用50 倍物镜，1 秒曝光时间，100%激光功率取谱。使用曲线拟合（Curve fit）命令检查峰位。 三、实验 1、实验条件设置 1）、点击设置按钮（或者菜单中Measurement-->Setup Measurement），（设置）下列参数 2）、OK：采用当前设置条件，并关闭设置窗口；Apply：应用当前设置条件，不关闭窗口； 2、采谱：执行Measurement -> Run 命令。 四、关机 1、关闭计算机 1）、关闭WiRE2.0 软件； 2）、Start-->Shut Down-->Turn off computer。计算机将自动关闭电源。 2、关闭主机电源； 3、关闭激光器 1）、关闭钥匙； 2）、514 激光器散热风扇会继续运转，此时不要关闭主电源开关。等风扇自动停转后再关闭主电源开关； 五、注意事项 1、开机顺序：主机在前，计算机在后。 2、关机顺序：计算机在前，主机在后。514nm 激光器要充分冷却后才能关闭主电源。 3、自检：一定要等自检完成再做其他动作。不能取消（Cancel）。 4、硅片：514nm，自然解理线与横向成45 度时信号最强。780nm，(633nm,325nm)自然解理线与横向基本平行时信号最强。
激光拉曼光谱技术
激光拉曼光谱技术 摘要:论文综述了激光拉曼光谱的发展历史，拉曼光谱原理，其中有自发拉曼散射，相干反射托克斯拉曼散射光谱和受 激拉曼散射。 关键词:激光拉曼光谱原理自发反斯托克斯受激 正文 1．拉曼光谱的发展历史 印度物理学家拉曼于1928年用水银灯照射苯液体,发 现了新的辐射谱线:在入射光频率ω0的两边出现呈对称分 布的,频率为ω0-ω和ω0+ω的明锐边带,这是属于一种 新的分子辐射,称为拉曼散射,其中ω是介质的元激发频率。拉曼因发现这一新的分子辐射和所取得的许多光散射研究 成果而获得了1930年诺贝尔物理奖。与此同时,前苏联兰 茨堡格和曼德尔斯塔报导在石英晶体中发现了类似的现象, 即由光学声子引起的拉曼散射,称之谓并合散射。 法国罗卡特、卡本斯以及美国伍德证实了拉曼的观察 研究的结果。然而到1940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),人们难以 观测研究较弱的拉曼散射信号,更谈不上测量研究二级以上 的高阶拉曼散射效应。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,红宝石激光器的出现,使得拉曼散射的研究进入了一 个全新的时期。由于激光器的单色性好,方向性强,功率密 度高,用它作为激发光源,大大提高了激发效率。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。 70年代中期,激光拉曼探针的出现,给微区分析注人活力。80年代以来,美国Spex公司和英国Rr i ns how公司 相继推出,位曼探针共焦激光拉曼光谱仪,由于采用了凹陷 滤波器(notch filter)来过滤掉激发光,使杂散光得到抑制,因而不在需要采用双联单色器甚至三联单色器,而只需要采用单一单色器,使光源的效率大大提高,这样入射光的功率 可以很低,灵敏度得到很大的提高。Di l o公司推出了多测点在线工业用拉曼系统,采用的光纤可达200m,从而使拉曼 光谱的应用范围更加广阔。 2拉曼光谱的原理 2.1自发拉曼散射 泵浦光注入光纤后，其部分能量转为拉曼散射光，当 泵浦光的强度小于阈值时，这时光纤分子的热平衡没有被 破坏，这种拉曼散射叫自发拉曼散射。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。2.2拉曼散射的产生 光子和样品分子之间的作用可以从能级之间的跃迁来 分析。样品分子处于电子能级和振动能级的基态,入射光子的能量远大于振动能级跃迁所需要的能量,但又不足以将分子激发到电子能级激发态。这样,样品分子吸收光子后到达一种准激发状态,又称为虚能态。样品分子在准激发态时是不稳定的,它将回到电子能级的基态。若分子回到电子能级基态中的振动能级基态,则光子的能量未发生改变,发生瑞 利散射。如果样品分子回到电子能级基态中的较高振动能 级即某些振动激发态,则散射的光子能量小于入射光子的能量,其波长大于入射光。这时散射光谱的瑞利散射谱线较低频率侧将出现一根拉曼散射光的谱线,称为St okes线。如果样品分子在与入射光子作用前的瞬间不是处于电子能级 基态的最低振动能级,而是处于电子能级基态中的某个振动能级激发态,则入射光光子作用使之跃迁到准激发态后,该 分子退激回到电子能级基态的振动能级基态,这样散射光能量大于入射光子能量,其谱线位于瑞利谱线的高频侧,称为
拉曼光谱的原理
1. 拉曼光谱的原理 ．喇曼效应 喇曼效应起源于分子振动(和点阵振动)与转动，因此从喇曼光谱中可以得到分子(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喇曼效应： 设散射物分子原来处于基电子态，振动能级如图所示。当受到入射光照射时，激发光与此分子的作用引起的极化可以看作为虚的吸收，表述为到虚态（Virtual state），虚能级上的电子立即跃迁到下能级而发光，即为散射光。设仍回到初始的电子态，则有如图所示的三种情况。因而散射光中既有与入射光频率相同的谱线，也有与入射光频率不同的谱线，前者称为瑞利线，后者称为喇曼线。在喇曼线中，又把频率小于入射光频率的谱线称为斯托克斯线，而把频率大于入射光频率的谱线称为反斯托克斯线。 . 瑞利散射与拉曼散射 当一束激发光的光子与作为散射中心的分子发生相互作用时，大部分光子仅是改变了方向，发生散射,而光的频率仍与激发光源一致，这种散射称为瑞利散射。但也存在很微量的光子不仅改变了光的传播方向，而且也改变了光波的频率,这种散射称为拉曼散射。其散射光的强度约占总散射光强度的10-6～10-10。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。 . 拉曼散射的产生 光子和样品分子之间的作用可以从能级之间的跃迁来分析。样品分子处于电子能级和振动能级的基态，入射光子的能量远大于振动能级跃迁所需要的能量，但又不足以将分子激发到电子能级激发态。这样,样品分子吸收光子后到达一种准激发状态，又称为虚能态。样品分子在准激发态时是不稳定的,它将回到电子能级的基态。若分子回到电子能级基态中的振动能级基态,则光子的能量未发生改变,发生瑞利散射。如果样品分子回到电子能级基态中的较高振动能级即某些振动激发态，则散射的光子能量小于入射光子的能量，其波长大于入射光。这时散射光谱的瑞利散射谱线较低频率侧将出现一根拉曼散射光的谱线，称为Stokes 线。如果样品分子在与入射光子作用前的瞬间不是处于电子能级基态的最低振动能级,而是处于电子能级基态中的某个振动能级激发态，则入射光光子作用使之
激光拉曼光谱分析.doc
第 11 章激光拉曼光谱分析 第十一章激光拉曼光谱分析 （L aser Raman Spectroscopy， LRS） 教学要求 1.理解拉曼散射的基本原理 2.理解拉曼光谱和红外光谱与分子结构关系的主要差别 3.了解拉曼光谱仪器结构 4.了解激光拉曼光谱的应用 重点：拉曼光谱原理；拉曼光谱与红外光谱的关系 难点：拉曼光谱与红外光谱的关系 课时安排： 1.5 学时 §11-1 拉曼光谱原理 一、拉曼光谱 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。目前拉曼光谱分析技术已广泛应用于物质的鉴定，分子结构的研究谱线特征。 拉曼光谱和红外光谱一样同属于分子振动光谱 ,可以反映分子的特征结构。但是拉曼散射效应是个非常弱的过程 ,一般其光强仅约为入射光强的 10-10。 1、瑞利散射 虚拟态 当光子与物质的分子发生弹性碰撞时， hυ0hυ0 没有能量交换，光子仅改变运动方向，这种散射称瑞利散射。入射光与散射光的频率相同，如图中 2、3 两种情况。 2、斯托克斯 (Stokes)散射 hυ0h(υ0-υ1) hυ0hυ0hυ0h(υ0+υ1) υ=1 υ=0 图 11-1 瑞利散射、斯托克斯和反斯托克斯散射示意图 当光子与物质的分子发生非弹性碰撞时，可以得到或失去能量，当受激分子
第十五章 激光拉曼光谱分析
第15章激光共焦显微拉曼光谱分析 拉曼散射是印度科学家Raman在1928年发现的，拉曼光谱因之而得名。光和介质分子相互作用时会引起介质分子作受迫振动从而产生散射光，其中大部分散射光的频率和入射光的频率相同，这种散射被称为瑞利散射，英国物理学家瑞利于1899年曾对其进行了详细的研究。在散射光中，还有一部分散射光的频率和入射光的频率不同。拉曼在他的实验室里用一个大透镜将太阳光聚焦到一瓶苯的溶液中，经过滤光的太阳光呈现蓝色，但是当光束再次进入溶液后，除了入射的蓝光之外，拉曼还观察到了很微弱的绿光，拉曼认为这是光与溶剂分子相互作用产生的一种新频率的光谱线。因为这一重大发现，拉曼于1930年荣获诺贝尔物理学奖。 拉曼光谱得到的是物质的分子振动和转动光谱，是物质的指纹性信息，因此拉曼可以作为认证物质和分析物质成分的一种有力工具。而且拉曼峰的频率对物质结构的微小变化非常敏感，所以也常通过对拉曼峰的微小变化的观察，来研究在某些特定条件下，例如改变温度、压力和掺杂特性等，所引起的物质结构的变化，从而间接推出材料不同部分微观上的环境因素的信息，如应力分布等。 拉曼光谱技术具有很多优点：光谱的信息量大，谱图易辨认，特征峰明显；对样品无接触，无损伤；样品无需制备；能够快速分析、鉴别各种材料的特性与结构；激光拉曼光谱仪的显微共焦功能可做微区微量以及分层材料的分析（1 μm左右光斑）；能适合黑色和含水样品以及高低温和高压条件下测量；此外，拉曼光谱仪使用简单，稳固而且体积适中，维护成本也相对较低。 激光拉曼光谱是激光光谱学中的一个重要分支，应用十分广泛。在化学方面应可应用于有机化学、无机化学、生物化学、石油化工、高分子化学、催化和环境科学、分子鉴定、分子结构等研究；在物理学方面可以应用于发展新型激光器、产生超短脉冲、分子瞬态寿命研究等，此外在相干时间、固体能谱方面也有及其广泛的应用。 15.1基本原理 入射光与物质相互作用时除了发生反射、吸收、透射以及发射等光学现象外，还会发生物质对光的散射作用。相对于入射光的波数，散射光的波数变化会发生三类情况。第一类为瑞利散射，其频率变化小于3×105Hz，波数基本不变或者变化小于10-5 cm-1；第二类为布里渊散射，其频率变化小于3×109Hz，波数变化一般为(0.1～2) cm-1；第三类频率改变大于3×1010Hz，波数变化较大，这种散射被称为拉曼散射。从散射光的强度看，最强的为瑞利散射，一般为入射光的10-3，最弱的为拉曼散射，它的微分散射面积仅为10-30 cm2mol-1sr-1，其强度约为入射光的10-10左右。 经典的物理学理论认为，红外光谱的产生伴随着分子偶极矩的变化，而拉曼散射则伴随着分子极化率的改变，这种极化率的改变是通过分子内部的运动（例如转动、振动等）来实现的。
激光拉曼光谱分析
第十一章 激光拉曼光谱分析 （Laser Raman Spectroscopy ，LRS ） §11-1 拉曼光谱原理 一、拉曼光谱 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。目前拉曼光谱分析技术已广泛应用于物质的鉴定，分子结构的研究谱线特征。 拉曼光谱和红外光谱一样同属于分子振动光谱,可以反映分子的特征结构。但是拉曼散射效应是个非常弱的过程,一般其光强仅约为入射光强的10-10 。 1、瑞利散射 当光子与物质的分子发生弹性碰撞时，没有能量交换，光子仅改变运动方向，这种散射称瑞利散射。入射光与散射光的频率相同，如图中2、3两种情况。 2、斯托克斯(Stokes)散射 当光子与物质的分子发生非弹性碰撞时，可以得到或失去能量，当受激分子 υ=0 图11-1 瑞利散射、斯托克斯和反斯托克斯散射示意图 υ=1
从基态跃迁到某一虚拟态，返回到某一激发态，入射光频率大于散射光频率，如图中第1种情况，最后这种散射称斯托克斯(Stokes)线。 3、反斯托克斯(Anti-Stokes)散射 当原处于激发态的分子跃迁到某一虚拟态，返回到基态，入射光频率小于散射光频率，如图中第4种情况。这种散射称反斯托克斯(Stokes)线。 由于常温下处于基态的分子占绝大多数，斯托克斯线比反斯托克斯线强得多。 4、拉曼位移 入射光频率与拉曼散射光频率之差称拉曼位移。它与物质的振动和转动能级有关，不同的物质有不同的拉曼位移。 对于同一种物质，若用不同频率的入射光照射，所产生的拉曼散射光的频率也不相同，但拉曼位移却是一个确定值。 因此，拉曼位移与入射光频率无关，仅与分子振动能级有关。—拉曼光谱物质分子结构分析和定性鉴定的依据。 5、拉曼光谱： 横坐标：拉曼位移； 纵坐标：强度 二、去偏振度 激光是偏振光。 起偏振器测得的垂直于入射光方向散射光强和平行于入射光方向散射光强的比值称去偏振度，用ρ表示。 ρ取值：0~3/4； ρ→0，对称性高，ρ→3/4，不对称结构 三、共振拉曼效应 当选取的入射激光波长非常接近或处于待测分子生色团吸收频率时，产生电子耦合，拉曼跃迁的几率大大增加，使得分子的某些振动模式的拉曼散射截面增强高达106 倍,这种现象称为共振拉曼效应(Resonance Raman ,RR) 。 利用共振拉曼光谱的某些拉曼谱带的选择性增强，可以得到生色团振动光谱信息。但是只有少数分子具有与处于可见光区的激发光相匹配的电子吸收能级。（只有与生色团有关的振动形式才具有共振拉曼光谱）
拉曼光谱的原理及应用
拉曼光谱的原理及应用 文章来源：本站发布者：admin 发布时间：2009-12-14 19:28:44 阅读：744次 -------------------------------------------------------------------------------- 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 检测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。目前拉曼光谱分析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0.2-2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
激光拉曼光谱法讲解
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。相反，若光子从样品分子中获得能量，在大于入射光频率处接收到散射光线，则称为反斯托克斯线。处于基态的分子与光子发生非弹性碰撞，获得能量到激发态可得到斯托克斯线，反之，如果分子处于激发态，与光子发生非弹性碰撞就会释放能量而回到基态，得到反斯托斯线。 斯托克斯线或反斯托克斯线与入射光频率之差称为拉曼位移。拉曼位移的大小和分子的跃迁能级差一样。因此，对应于同一分子能级，斯托克斯线与反斯托克斯线的拉曼位移应该相等，而且跃迁的几率也应相等。但在正常情况下，由于分子大多数是处于基态，测量到的斯托克斯线强度比反斯托克斯线强得多，所以在一般拉曼光谱分析中，都采用斯托克斯线研究拉曼位移。 拉曼位移的大小与入射光的频率无关，只与分子的能级结构有关，其范围为25～4000cm-1，因此人射光的能量应大于分子振动跃迁所需能量，小于电子能级跃迁的能量。 红外吸收要服从一定的选择定则，即分子振动时只有伴随分子偶极矩发生变化的振动才能产生红外吸收。同样，在拉曼光谱中，分子振动要产生位移也要服从一定的选择定则，也就是说只有伴随分子极化度α发生变化的分子振动模式才能具有拉曼活性，产生拉曼散射。极化度是指分子改变其电子云分布的难易程度，因此只有分子极化度发生变化的振动才能与入射光的电场E相互作用，产生诱导偶极矩u： u=αE (3—1) 与红外吸收光谱相似，拉曼散射谱线的强度与诱导偶极矩成正比。在多数的吸收光谱中，只具有二个基本参数(频率和强度)，但在激光拉曼光谱中还有一个重要的参数即退偏振比(也可称为去偏振度)。由于激光是线偏振光，而大多数的有机分子是各向异性的，在不同方向上的分子被入射光电场极化程度是不同的。在红外中只有单晶和取向的高聚物才能测量出偏振，而在激光拉曼光谱中，完全自由取向的分子所散射的光也可能是偏振的，因此一般在拉曼光谱中用退偏振比(或称去偏振度)ρ表征分子对称性振动模式的高低。ρ=I|/I—3-2)
激光拉曼光谱仪实验报告讲解
实验六激光拉曼光谱仪 【目的要求】 1. 学习和了解拉曼散射的基本原理; 2. 学习使用激光拉曼光谱仪测量 CCL 4的谱线; 【仪器用具】 LRS-3型激光拉曼光谱仪、 CCL 4、计算机、打印机 【原理】 1. 拉曼散射 当平行光投射于气体、液体或透明晶体的样品上, 大部分按原来的方向透射而过, 小部分按照不同的角度散射开来, 这种现象称为光的散射。散射是光子与物质分子相互碰撞的结果。由于碰撞方式不同, 光子和分子之间会有多种散射形式。 ⑴弹性碰撞 弹性碰撞是光子和分子之间没有能量交换, 只是改变了光子的运动方向, 使得散射光的频率与入射光的频率基本相同, 频率变化小于 3×105HZ , 在光谱上称为瑞利散射。瑞利散射在光谱上给出了一条与入射光的频率相同的很强的散射谱线,就是瑞利线。 ⑵非弹性碰撞 光子和分子之间在碰撞时发生了能量交换,这不仅使光子改变了其运动方向, 也改变了其能量, 使散射光频率与入射光频率不同, 这种散射在光谱上称为拉曼散射, 强度很弱,大约只有入射线的 10-6。
由于散射线的强度很低, 所以为了排除入射光的干扰, 拉曼散射一般在入射线的垂直方向检测。散射谱线的排列方式是围绕瑞利线而对称的。在拉曼散射中散射光频率小于入射光频率的散射线被称为斯托克斯线 ; 而散射光频率大于入射光频率的散射线被称为反斯托克斯线。斯托克斯线和反斯托克斯线是如何形成的呢?在非弹性碰撞过程中, 光子与分子有能量交换 , 光子转移一部分能量给分子 , 或者从分子中吸收一部分能量, 从而使它的频率改变, 它取自或给予散射分子的能量只能是分子两定态之间的差值 21E E E -=?。在光子与分子发生非弹性碰撞过程中, 光子把一部分能量交给分子时, 光子则以较小的频率散射出去, 称为频率较低的光(即斯托克斯线 , 散射分子接受的能量转变成为分子的振动或转动能 量, 从而处于激发态 E1, 这时的光子的频率为ννν?-=0' (入射光的频率为0ν ; 当分子已经处于振动或转动的激发态 E1 时 , 光量子则从散射分子中取得了能量 E ? (振动或转动能量 , 以较大的频率散射,称为频率较高的光 (即反斯托克斯 线 ,这时的光量子的频率为ννν?+=0' 。 最简单的拉曼光谱如图 1所示 , 在光谱图中有三种线, 中央的是瑞利散射线, 频率为0ν,强度最强;低频一侧的是斯托克斯线 ,与瑞利线的频差为ν?,强度 比瑞利线的强度弱很多, 约为瑞利线的强度的几百万分之一至上万分之一; 高频的一侧是反斯托克斯线 ,与瑞利斯托克斯线的频差亦为ν? ,和斯托克斯线对称 的分布在瑞利线两侧,强度比斯托克斯线的强度又要弱很多 , 因此并不容易观察到反斯托克斯线的出现,但反斯托克斯线的强度随着温度的升高而迅速增大 . 斯托克斯线和反斯托克斯线通常称为拉曼线 ,其频率常表示为νν?±0, ν? 称为拉曼频移 , 这种频移和激发线的频率无关,以任何频率激发这种物质,拉曼线均能伴随出现。
1拉曼光谱的原理
1. 拉曼光谱的原理 1.1．喇曼效应 喇曼效应起源于分子振动(和点阵振动)与转动，因此从喇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喇曼效应： 设散射物分子原来处于基电子态，振动能级如图所示。当受到入射光照射时，激发光与此分子的作用引起的极化可以看作为虚的吸收，表述为电子跃迁到虚态（Virtual state），虚能级上的电子立即跃迁到下能级而发光，即为散射光。设仍回到初始的电子态，则有如图所示的三种情况。因而散射光中既有与入射光频率相同的谱线，也有与入射光频率不同的谱线，前者称为瑞利线，后者称为喇曼线。在喇曼线中，又把频率小于入射光频率的谱线称为斯托克斯线，而把频率大于入射光频率的谱线称为反斯托克斯线。 1.2. 瑞利散射与拉曼散射 当一束激发光的光子与作为散射中心的分子发生相互作用时，大部分光子仅是改变了方向，发生散射,而光的频率仍与激发光源一致，这种散射称为瑞利散射。但也存在很微量的光子不仅改变了光的传播方向，而且也改变了光波的频率,这种散射称为拉曼散射。其散射光的强度约占总散射光强度的10-6～10-10。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。 1.3. 拉曼散射的产生 光子和样品分子之间的作用可以从能级之间的跃迁来分析。样品分子处于电子能级和振动能级的基态，入射光子的能量远大于振动能级跃迁所需要的能量，但又不足以将分子激发到电子能级激发态。这样,样品分子吸收光子后到达一种准激发状态，又称为虚能态。样品分子在准激发态时是不稳定的,它将回到电子能级的基态。若分子回到电子能级基态中的振动能级基态,则光子的能量未发生改变,发生瑞利散射。如果样品分子回到电子能级基态中的较高振动能级即某些振动激发态，则散射的光子能量小于入射光子的能量，其波长大于入射光。这时散射光谱的瑞利散射谱线较低频率侧将出现一根拉曼散射光的谱线，称为Stokes 线。如果样品分子在与入射光子作用前的瞬间不是处于电子能级基态的最低振动能级,而是处于电子能级基态中的某个振动能级激发态，则入射光光子作用使之
实验七 激光拉曼光谱仪的结构及物相
实验七激光拉曼光谱仪的结构及物相、结构分析 一、目的要求 1.了解激光显微拉曼光谱仪的基本构造、原理和方法。 2.了解拉曼光谱图谱的基本特征。 3.了解样品拉曼测样要求。 4.掌握样品的拉曼测试方法。 5.能够利用样品的拉曼图谱进行物相和结构分析。 二、基本原理 1.激光拉曼光谱仪的结构与原理 激光拉曼光谱仪由光源、滤光片、狭缝、光栅、检测系统、显微镜、计算机控制与数据分析系统等部分组成。 （1）光源：它的功能是提供单色性好、功率大并且最好能多波长工作的入射光。在拉曼光谱实验中入射光的强度稳定，这就要求激光器的输出功率稳定。 激光拉曼光谱对光源最主要的要求是具有单色性。实验室的拉曼光谱以所使用的激光器有两种：Ar离子激光器，其波长为514.5nm；半导体激光器，其波长为785nm。 （2）外光路外光路部分包括聚光、显微镜、滤光和偏振等部件。 ①聚光用一块或两块聚焦合适的会聚透镜，使样品处于聚集光的腰部，以提高样品光的辐照功率，可使样品在单位面积上辐照功率比不使用透镜汇聚前增强105倍。作用是在单位面积上的激光功率很高，有些在高辐射下会被损坏。 ②显微镜主要用来实现样品架的功能和收集更多的散射光。 ③滤光安置滤光部件的主要目的是为了抑制杂散光以提高拉曼散射的信噪比。在样品前面，典型的滤光部件是前置单色器或干涉滤光片，它们可以滤去光源中非激光频率的大部分光能。小孔光栏对滤去激光器产生的等离子线有很好的作用。在样品后面，用合适的干涉滤光片或吸收盒可以滤去不需要的瑞利线的一大部分能量，提高拉曼散射的相对强度。 ④偏振做偏振谱测量时，必须在外光路中插入偏振元件。加入偏振旋转器可以改变入射光的偏振方向；在光谱仪入射狭缝前加入检偏器，可以进入光谱仪的散射光的偏振；在检偏器后设置偏振扰乱器，可以消除光谱仪的退偏干扰。