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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.jpg

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拉曼光谱和红外光谱

拉曼光谱与红外光谱同属分子振动光谱

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斯可托斯线和反斯可托斯线的能量差,大小相等,等于分子两个能级的能级差,与入射光频率无关

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常以拉曼位移(Δν)为横坐标,拉曼光强为纵坐标

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<aside> 💡 拉曼谱的测量要在垂直入射光方向、而红外谱的测量要在入射光方向呢?

拉曼测的是可见激光散射(scattered light),所以垂直入射方向测量,这样探测到的被散射的光子数比较多。而红外谱图测量是测的红外光吸收(light absorption),所以说希望光穿过sample。

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<aside> 💡 红外光也是电磁波,也是带有“外电场”的,为何不会诱导极性或者非极性分子产生诱导偶极矩呢?

外光是电磁波,也带有外电场,讲道理说也能产生诱导偶极矩。但是分子中的电子轨道是量子化的,所以说你要使电子云产生极化而偏向某一边,势必要使分子中价电子产生跃迁(electronic transition)或者激发(excitation)到更高能量的轨道(higher virtual energy level)上去。我们之前在光谱介绍时说过了,想要激发分子中价电子,电磁波能量至少要是可见光和紫外光级别的能量,所以说我的解释是红外光频率不足以激发产生诱导偶极矩,即便有应该也很少。

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<aside> 💡 为什么红外光与物质作用几乎就是吸收而没有散射,而拉曼激光与物质作用就是几乎散射而没有吸收呢?

红外光主要是吸收,散射也有,但是很弱,还是因为红外光频率太低。拉曼一般用的是可见光激光,也会有吸收,取决于你的物质的种类。但是由于可见光频率较高,所以说散射概率增大。下图是瑞利散射光强和入射光波长之间的关系,基本规律是:波长越短,频率越高,散射光强越高

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瑞利散射光强度公式

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