拉曼光谱仪原理PPT下载

这是一个关于拉曼光谱仪原理PPT，包括了拉曼光谱基本原理，拉曼光谱的应用，激光拉曼光谱仪等内容。激光拉曼光谱的原理和仪器组成及应用河南大学 特种功能材料教育部重点实验室田宝丽 laser Raman spectroscopy 一、 拉曼光谱基本原理 principle of Raman spectroscopy 二、拉曼光谱的应用 applications of Raman spectroscopy 三、 激光拉曼光谱仪 laser Raman spectroscopy 激光拉曼光谱---基本原理 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，本人也因此荣获1930年的诺贝尔物理学奖。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。光的瑞利散射一个频率为ν0的单色光，当它不能被照射的物体吸收时，大部分光将沿入射光束通过样品，约有1/105～1/106强度的光被散射到各个方向。并在与入射方向垂直的方向，可以观察到这种散射，欢迎点击下载拉曼光谱仪原理PPT。

拉曼光谱仪原理PPT是由红软PPT免费下载网推荐的一款仪器设备PPT类型的PowerPoint.

激光拉曼光谱的原理和仪器组成及应用河南大学 特种功能材料教育部重点实验室田宝丽 laser Raman spectroscopy 一、 拉曼光谱基本原理 principle of Raman spectroscopy 二、拉曼光谱的应用 applications of Raman spectroscopy 三、 激光拉曼光谱仪 laser Raman spectroscopy 激光拉曼光谱---基本原理 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，本人也因此荣获1930年的诺贝尔物理学奖。 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。 光的瑞利散射一个频率为ν0的单色光，当它不能被照射的物体吸收时，大部分光将沿入射光束通过样品，约有1/105～1/106强度的光被散射到各个方向。并在与入射方向垂直的方向，可以观察到这种散射。 ●瑞利散射为光与样品分子间的弹性碰撞，光子的能量或频率不变，只改变了光子运动的方向。 ●散射光的强度与散射方向有关，且与入射频率的四次方成正比。拉曼效应 拉曼效应为光子与样品中分子的非弹性碰撞，即光子与分子相互作用中有能量的交换。拉曼效应太弱（约为入射光强的10-6). 入射光子的能量为hν0，当与分子碰撞后，可能出现两种情况： ●第一种是分子处于基态振动能级，与光子碰撞后，分子从入射光子获取确定的能量hν1达到较高的能级。则散射光子的能量变为h（ν0－ν1）= hν，频率降低至ν0－ν1。形成能量为h（ν0－ν1）、频率为ν0－ν1的谱线。称为Stokes线（斯托克斯线） 。 ●另一种是分子处于激发态振动能级，与光子碰撞后，分子跃迁回基态而将从确定的能量hν1传给光子。则散射光子的能量变为h（ν0＋ν1）= hν，频率增加至ν0＋ν1。形成能量为h（ν0＋ν1）、频率为ν0＋ν1的谱线。称为反Stokes线（反斯托克斯线）。 ●两种情况，散射光子的频率发生变化了，减小或增加了，称为拉曼位移。 Stokes线与反Stokes线 ●将负拉曼位移，即ν0－ν1称为Stokes线（斯托克斯线）。 ●将正拉曼位移，即ν0＋ν1称为反Stokes线（反斯托克斯线）。 正负拉曼位移线的跃迁几率是相等的，但由于反斯托克斯线起源于受激振动能级，处于这种能级的粒子数很少，因此反斯托克斯线的强度小，而斯托克斯线强度较大，在拉曼光谱分析中主要应用的谱线。激光拉曼光谱基本原理 principle of Raman spectroscopy 基本原理 2、产生拉曼位移的条件 拉曼散射不要求有偶极矩的变化，却要求有极化率的变化，与红外光谱不同，也正是利用它们之间的差别，两种光谱可以互为补充。 分子在静电场E中所产生的诱导偶极矩P与分子的极化率α之间有关系：P=αE   Raman位移 SiO44-的振动光谱 SiO44-的理论振动自由度为15-6=9个基本振动数，但实际上由于能级的简并只有4个振动，其中2个红外活性的，4个都是拉曼活性的，可见在红外光谱中检测不到的谱线，可以在拉曼光谱中得到。   红外光谱与Raman光谱比较 红外光谱与拉曼光谱互称为姊妹谱。因此，可以相互补充。 ① 相似之处： 激光拉曼光谱与红外光谱一样，都能提供分子振动频率的信息，对于一个给定的化学键，其红外吸收频率与拉曼位移相等，均代表第一振动能级的能量。 红外光谱与Raman光谱比较 ② 不同之处： a 红外光谱的入射光及检测光都是红外光，而拉曼光谱的入射光和散射光大多是可见光。拉曼效应为散射过程，拉曼光谱为散射光谱，红外光谱对应的是与某一吸收频率能量相等的（红外）光子被分子吸收，因而红外光谱是吸收光谱。 b 机理不同：从分子结构性质变化的角度看，拉曼散射过程来源于分子的诱导偶极矩，与分子极化率的变化相关。通常非极性分子及基团的振动导致分子变形，引起极化率的变化，是拉曼活性的。红外吸收过程与分子永久偶极矩的变化相关，一般极性分子及基团的振动引起永久偶极矩的变化，故通常是红外活性的。 c 制样技术不同：红外光谱制样复杂，拉曼光谱勿需制样，可直接测试水溶液。红外光谱与Raman光谱比较 ③ 两者间的联系 可用经验规则来判断分子的红外或拉曼活性： a 相互排斥规则：凡有对称中心的分子，若有拉曼活性，则红外是非活性的；若红外活性，则拉曼非活性。 b 相互允许规则：凡无对称中心的分子，大多数的分子，红外和拉曼都活性。 c 相互禁止规则：少数分子的振动，既非拉曼活性，又非红外活性。 如：乙烯分子的扭曲振动，在红外和拉曼光谱中均观察不到该振动的谱带。 红外光谱图中主要研究振动中有偶极矩变化的化合物，因此，除了单原子分子和同核分子外，几乎所有的化合物在红外光区均有吸收。 二、拉曼光谱的应用 applications of Raman spectroscopy 多数的吸收光谱中，只具有二个基本参数(频率和强度) ；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。 I∥和I⊥——分别代表与激光电矢量平行和垂直的谱线的强度 的谱带称为偏振谱带，表示分子有较高的对称振动模式 。 的谱带称为退偏振谱带，表示分子对称振动模式较低。 仪器组成激光拉曼光谱仪的基本组成有激光光源，样品室，单色器，检测记录系统和计算机五大部分。 拉曼光谱仪中最常用的是He~Ne气体激光器。 其输出激光波长为6328埃，功率在100mW以下。 样品的放置方法 为了提高散射强度，样品的放置方式非常重要。 气体的样品可采用内腔方式，即把样品放在激光器的共振腔内。 液体和固体样品是放在激光器的外面。 激光Raman光谱仪 laser Raman spectroscopy 拉曼散射光谱的优点 (1)拉曼光谱是一个散射过程，因而任何尺寸、形状、透明度的样品，只要能被激光照射到，就可直接用来测量。由于激光束的直径较小，且可进一步聚焦，因而极微量样品都可测量。 (2)水是极性很强的分子，因而其红外吸收非常强烈。但水的拉曼散射却极微弱，因而水溶液样品可直接进行测量，这对生物大分子的研究非常有利。此外，玻璃的拉曼散射也较弱。 (3)对于聚合物及其他分子，拉曼散射的选择定则的限制较小，因而可得到更为丰富的谱带。 S—S，C—C，C=C，N=N等红外较弱的官能团，在拉曼光谱中信号较为强烈。拉曼光谱研究高分子样品的最大缺点是荧光散射 。 发光（荧光）的抑制和消除 四、 发展 小 结huN红软基地