拉曼光谱与红外光谱的科学探究

拉曼光谱和红外光谱都属于分子振动光谱，但前者是吸收光谱，后者是散射光谱。二者既有相同点，又有不同之处。

1.拉曼光谱与红外光谱的相同点　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。因此，对某一给定的化合物，某些峰的红外吸收波数和拉曼位移完全相同，红外吸收波数与拉曼位移均在红外光区，两者都反映分子的结构信息，拉曼光谱和红外光谱一样，也是用来检测物质分子的振动和转动能级。

2.拉曼光谱与红外光谱的不同点

（1）两者产生的机理不同，红外光谱的入射光及检测光均为红外光，而拉曼光谱的入射光大多数是可见光（散射光也是可见光）；红外光谱测定的是光的吸收，而拉曼测定的是光的散射。

（2）光谱的选择性法则不一样。红外光谱要求分子的偶极矩发生变化才能测到，而拉曼是分子的极化率发生变化才能测到。所谓极化率，是指分子在电场或光波的电磁场作用下分子电子云变形的难易程度。

（3）红外很容易测量，而且信号很好，而拉曼的信号很弱。

（4）使用的波长范围不一样。红外光谱使用的是红外光，尤其是中红外，而拉曼光谱可选择的波长很多，从可见光到近红外，都可以使用。(www.xing528.com)

（5）拉曼和红外大多数时候都是相互补充的，即红外强拉曼弱，红外弱拉曼强。

（6）在鉴定有机化合物方面，红外光谱具有较大的优势，无机化合物的拉曼光谱信息量比红外光谱的大。

（7）红外光谱对水溶液、单晶和聚合物的检测比较困难，但拉曼光谱往往无须对样品进行特别处理就可以分析，比较方便；红外光谱不可以用水作溶剂，但拉曼可以，水是拉曼光谱的一种优良溶剂；拉曼光谱是利用可见光获得的，所以拉曼光谱可用普通的玻璃毛细管做样品池，拉曼散射光能全部透过玻璃，而红外光谱样品池需要特殊材料制作。

（8）拉曼光谱研究的是谱线位移，因此用一台普通的拉曼光谱仪就可方便地测量从几十到4000cm-1的频率范围。

（9）拉曼光谱用激光作为光源，激光的单色性好，激光拉曼谱带常常比红外谱带更尖锐，分辨性好。

（10）拉曼散射的强度通常与散射物质的浓度呈线性关系，而红外光谱中吸收强度与浓度为对数关系。