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拉曼光譜原理——拉曼位移
來(lái)源:EWG1990儀器學(xué)習(xí)網(wǎng) | 作者:admin | 發(fā)布時(shí)間: 2022-03-15 | 16555 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(fā)光源頻率之差△統(tǒng)稱(chēng)為拉曼位(Raman Shift)斯托克斯散射的強(qiáng)度通常要比反斯托克斯散射強(qiáng)度強(qiáng)得多,在拉曼光譜分析中,通常測(cè)定斯托克斯散射光線。拉曼位移取決于分子振動(dòng)能級(jí)的變化,不同的化學(xué)鍵或基態(tài)有不同的振動(dòng)方式,決定了其能級(jí)間的能量變化,因此,與之對(duì)應(yīng)的拉曼位移是特征的。這是拉曼光譜進(jìn)行分子結(jié)構(gòu)定性分析的理論依據(jù)。

二、拉曼位移的產(chǎn)生:

當(dāng)頻率為ν0的單色輻射照射到物質(zhì)上時(shí),大部分入射輻射透過(guò)物質(zhì)或被物質(zhì)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(zhì)分子相碰撞時(shí),可發(fā)生彈性碰撞和非彈性碰撞,在彈性碰撞過(guò)程中,光子與分子之間不發(fā)生能量交換,光子只改變運(yùn)動(dòng)方向而不改變頻率(ν0),這種散射過(guò)程叫彈性散射,亦稱(chēng)為瑞利散射(Rayleigh scattering)而在非彈性碰撞過(guò)程中,光子與分子之間發(fā)生能量交換,光子不僅要改變運(yùn)動(dòng)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(xiàn)象稱(chēng)為拉曼效應(yīng),這種散射過(guò)程稱(chēng)為拉曼散射(Raman scattering)比入射輻射頻率ν0低的散射線(ν0-ν1)稱(chēng)為斯托克斯線(Stokes lines),高于入射輻射頻率的散射線(ν0+ν1)稱(chēng)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(chēng)為拉曼位移。

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 圖1 拉曼散射和瑞利散射的能級(jí)圖

三、拉曼位移的影響因素:

1、原子質(zhì)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(jié)構(gòu)

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