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拉曼光譜原理——拉曼位移
來源:EWG1990儀器學習網 | 作者:admin | 發布時間: 2022-03-15 | 16165 次瀏覽 | 分享到:
一、拉曼位移(Raman Shift)

斯托克斯與反斯托克斯散射光的頻率與激發光源頻率之差△統稱為拉曼位(Raman Shift)斯托克斯散射的強度通常要比反斯托克斯散射強度強得多,在拉曼光譜分析中,通常測定斯托克斯散射光線。拉曼位移取決于分子振動能級的變化,不同的化學鍵或基態有不同的振動方式,決定了其能級間的能量變化,因此,與之對應的拉曼位移是特征的。這是拉曼光譜進行分子結構定性分析的理論依據。

二、拉曼位移的產生:

當頻率為ν0的單色輻射照射到物質上時,大部分入射輻射透過物質或被物質吸收,只有一小部分輻射被樣品分子散射。入射的光子和物質分子相碰撞時,可發生彈性碰撞和非彈性碰撞,在彈性碰撞過程中,光子與分子之間不發生能量交換,光子只改變運動方向而不改變頻率(ν0),這種散射過程叫彈性散射,亦稱為瑞利散射(Rayleigh scattering)而在非彈性碰撞過程中,光子與分子之間發生能量交換,光子不僅要改變運動方向,它還放出一部分能量給予分子,或從分子吸收一部分能量,從而改變光子的頻率。

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由非彈性散射引起含有其他頻率的散射光的現象稱為拉曼效應,這種散射過程稱為拉曼散射(Raman scattering)比入射輻射頻率ν0低的散射線(ν0-ν1)稱為斯托克斯線(Stokes lines),高于入射輻射頻率的散射線(ν0+ν1)稱為反斯托克斯線(anti-Stokes lines)。 斯托克斯線、反斯托克斯線與入射輻射之間頻率差ν1稱為拉曼位移。

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 圖1 拉曼散射和瑞利散射的能級圖

三、拉曼位移的影響因素:

1、原子質量

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2、鍵能(同素異形體)

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3、晶格(多晶型)

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4、空間結構

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