首页 理论教育 拉曼光谱法的产生原理解析

拉曼光谱法的产生原理解析

时间:2023-06-15 理论教育 版权反馈
【摘要】:拉曼散射是光照射到物质上发生的非弹性散射所产生的。拉曼散射分为斯托克斯散射和反斯托克斯散射,通常的拉曼试验检测到的是斯托克斯散射,拉曼散射光和瑞利光的频率差值称为拉曼位移。拉曼位移就是分子振动或转动频率,与入射线的频率无关,而与分子的结构有关。每一种物质都有自己的特征拉曼光谱,拉曼谱线的数目、位移值的大小和谱带的强度等都与物质分子振动和转动能级有关[12]。最简单的拉曼光谱如图2-14所示[13]。图2-14 拉曼光谱图[13]

拉曼光谱法的产生原理解析

拉曼散射是光照射到物质上发生的非弹性散射所产生的。单色光束的入射光光子与分子相互作用时可发生弹性碰撞和非弹性碰撞,在弹性碰撞过程中,光子与分子间没有能量交换,光子只改变运动方向而不改变频率。这种散射过程称为瑞利散射。而在非弹性碰撞过程中,光子与分子之间有能量交换,光子不仅改变运动方向,还将一部分能量传递给分子,或者分子的振动和转动能量传递给光子,从而改变了光子的频率。这种散射过程称为拉曼散射。拉曼散射分为斯托克斯散射和反斯托克斯散射,通常的拉曼试验检测到的是斯托克斯散射,拉曼散射光和瑞利光的频率差值称为拉曼位移。拉曼位移就是分子振动或转动频率,与入射线的频率无关,而与分子的结构有关。每一种物质都有自己的特征拉曼光谱,拉曼谱线的数目、位移值的大小和谱带的强度等都与物质分子振动和转动能级有关[12]

最简单的拉曼光谱如图2-14所示[13]。在光谱图中有三种线,中央的是瑞利散射线,它的频率为γ0,强度最强。其次是斯托克斯线,位于瑞利线的低频一侧,与瑞利线的频差为Δγ。斯托克斯线的强度比瑞利线弱得多,大约为后者的百分之一到上万分之一。反斯托克斯线在瑞利线的高频一侧出现,与瑞利线的频差也是Δγ,和斯托克斯线对称地分布在瑞利线的两侧。反斯托克斯线的强度比斯托克斯线又要弱得多,因此不容易被观察到。

978-7-111-43663-8-Chapter02-46.jpg(www.xing528.com)

图2-14 拉曼光谱图[13]

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈