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拉曼光譜是一種散射光譜

更新時間:2022-06-10 瀏覽次數(shù):559次
  拉曼光譜是一種散射光譜。拉曼光譜分析法是基于印度科學(xué)家C.V.拉曼(Raman)所發(fā)現(xiàn)的拉曼散射效應(yīng),對與入射光頻率不同的散射光譜進行分析以得到分子振動、轉(zhuǎn)動方面信息,并應(yīng)用于分子結(jié)構(gòu)研究的一種分析方法。
 
  光照射到物質(zhì)上發(fā)生彈性散射和非彈性散射. 彈性散射的散射光是與激發(fā)光波長相同的成分,非彈性散射的散射光有比激發(fā)光波長長的和短的成分, 統(tǒng)稱為拉曼效應(yīng)。拉曼效應(yīng)是光子與光學(xué)支聲子相互作用的結(jié)果。
 
  拉曼光譜-原理 拉曼效應(yīng)起源于分子振動(和點陣振動)與轉(zhuǎn)動,因此從拉曼光譜中可以得到分子振動能級(點陣振動能級)與轉(zhuǎn)動能級結(jié)構(gòu)的知識。用虛的上能級概念可以說明了拉曼效應(yīng):

拉曼光譜

 


 
  設(shè)散射物分子原來處于基電子態(tài),振動能級。當受到入射光照射時,激發(fā)光與此分子的作用引起的極化可以看作為虛的吸收,表述為電子躍遷到虛態(tài)(Virtual state),虛能級上的電子立即躍遷到下能級而發(fā)光,即為散射光。設(shè)仍回到初始的電子態(tài),則有三種情況。因而散射光中既有與入射光頻率相同的譜線,也有與入射光頻率不同的譜線,前者稱為瑞利線,后者稱為拉曼線。在拉曼線中,又把頻率小于入射光頻率的譜線稱為斯托克斯線,而把頻率大于入射光頻率的譜線稱為反斯托克斯線。
 
  附加頻率值與振動能級有關(guān)的稱作大拉曼位移,與同一振動能級內(nèi)的轉(zhuǎn)動能級有關(guān)的稱作小拉曼位移:
 
  大拉曼位移:(為振動能級帶頻率)
 
  小拉曼位移:(其中B為轉(zhuǎn)動常數(shù))
 
  簡單推導(dǎo)小拉曼位移:利用轉(zhuǎn)動常數(shù)
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