4-红外光谱p95+35,拉曼光谱p15.ppt

* 盐酸盐，羧基显，钠盐蛋白三千三。 矿物组成杂而乱，振动光谱远红端。 钝盐类，较简单，吸收峰，少而宽。 注意羟基水和铵，先记几种普通盐。 1100是硫酸根，1380硝酸盐， 1450碳酸根，一千左右看磷酸。 硅酸盐，一峰宽，1000真壮观。 勤学苦练多实践，红外识谱不算难。 * 4.6 拉曼光谱（Raman光谱） 概述 基本原理 拉曼光谱仪 基本特点 * 一、概述 当光照射到物质上时会发生非弹性散射，散射光 中除有与激发光（入射光）波长相同的弹性成分（瑞 利散射）外，还有比激发光波长长的和短的非弹性成 分统称为拉曼散射。 由分子振动、固体中的光学声子等元激发与激发 光相互作用产生的非弹性散射称为拉曼散射。一般把 瑞利散射和拉曼散射合起来所形成的光谱称为拉曼光 谱。由于拉曼散射非常弱，所以一直到1928年才被印 度物理学家拉曼等所发现。 * The Nobel Prize in Physics 1930 “for his work on the scattering of light and for the discovery of the effect named after him” Sir Chandrasekhara Venkata Raman (1888 – 1970) Calcutta University Calcutta, India * 他们在用汞灯的单色光来照射某些液体时，在液体 的散射光中观测到了频率低于入射光频率的新谱线。在 拉曼等人宣布了他们的发现的几个月后，苏联物理学家 兰德斯别尔格等也独立地报道了晶体中的这种效应的存 在。 由于拉曼光谱在实验上存在很多困难，如拉曼效应 很弱——仪器灵敏度低，对测量样品要求严格——仅 能测试纯液体或浓溶液，样品本身若产生荧光和杂散 光对其测定有干扰，故限制其广泛应用。但激光器的 出现使拉曼光谱学技术发生了很大的变革——以激光 为激发光源的激光拉曼光谱。 * 二、基本原理——瑞利和拉曼散射的产生　　 1、瑞利散射：入射光子与样品分子间发生弹性碰撞， 碰撞时只是方向发生改变而未发生能量交换；即：光 的频率不变，只改变其运动方向，虽入射光是平行 的，但散射光却是各向同性的。 2、拉曼散射：入射光子与样品分子间发生非弹性碰 撞，碰撞后发生了能量交换，光子将一部分能量传递 给样品分子或从样品分子获得一部分能量，因而改变 了光的频率。 形成斯托克斯线（ 能量减小）与反斯托克斯线 （能量增加）。 能量变化所引起的散射光频率变化称为拉曼位移。 * 瑞利散射与拉曼散射的关系示意图 两种散射出现的几率（强 度）大小顺序为：瑞利散 射 斯托克斯线 反斯 托克斯线。这是由于室温 下基态的最低振动能级的、 分子数目最多，与光子作 用后返回同一振动能级的 分子也最多。 随温度升高，反斯托克斯 线的强度增加。 * 瑞利散射与拉曼散射的结果示意图 斯托克斯线和反斯托克斯线对称 地分布于瑞利线的两侧，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。 反斯托克斯线的强度远小于斯托 克斯线的强度，这是由于处于振 动激发态上的粒子数远小于处于 振动基态上的粒子数。 瑞利线与拉曼线的波数差称为拉 曼位移。 * 三、 拉曼光谱仪 拉曼光谱仪主要有激光光源、外光路系统及样品装 置、单色仪和探测记录装置。下图为谱仪的装置示意 图如下： * 激光光源 以前主要用低压水银灯作为光源，目前为激光光源— 气体激光器（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）。 最常用的是氩离子激 光（514.5 \488.0 nm)。 * 拉曼实验中应注意的几个问题（补充） 在拉曼光谱实验中，为了得到高质量的谱图，除了选用性能优异的谱仪外，准确地使用光谱仪，控制和提高仪器分辨率和信噪比是很重要的。 狭缝：出射入射和中间狭缝是拉曼光谱仪的重要部分。 狭缝的主要功能是控制仪器分辨率，并抑制杂散光。随 着狭缝宽度加大，强度增大，但分辨率线性下降，使谱 线展宽。 孔径角：实际测量中应注意把散射光正确地聚焦到入射 狭缝上，否则不但降低了分辨率也影响了信号灵敏度。 * 激发功率：提高激发光强度或增加缝宽能够提高信噪 比，但这样做常常会因增加了杂散光。 激发波长：激光波长对杂散光及信噪比的影响十分显 著，一般用长波长的激光谱线作为激发光，对获得高质 量的谱图有利。 总之，一般应首先用适当减小狭缝宽度，保证光路 准直等方法，尽量降低杂散光，提高仪器分辨率