拉曼光譜是一種散射光譜
更新時(shí)間:2022-06-10 點(diǎn)擊次數(shù):344
拉曼光譜是一種散射光譜。拉曼光譜分析法是基于印度科學(xué)家C.V.拉曼(Raman)所發(fā)現(xiàn)的拉曼散射效應(yīng),對與入射光頻率不同的散射光譜進(jìn)行分析以得到分子振動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)方面信息,并應(yīng)用于分子結(jié)構(gòu)研究的一種分析方法。
光照射到物質(zhì)上發(fā)生彈性散射和非彈性散射. 彈性散射的散射光是與激發(fā)光波長相同的成分,非彈性散射的散射光有比激發(fā)光波長長的和短的成分, 統(tǒng)稱為拉曼效應(yīng)。拉曼效應(yīng)是光子與光學(xué)支聲子相互作用的結(jié)果。
拉曼光譜-原理 拉曼效應(yīng)起源于分子振動(dòng)(和點(diǎn)陣振動(dòng))與轉(zhuǎn)動(dòng),因此從拉曼光譜中可以得到分子振動(dòng)能級(點(diǎn)陣振動(dòng)能級)與轉(zhuǎn)動(dòng)能級結(jié)構(gòu)的知識。用虛的上能級概念可以說明了拉曼效應(yīng):
設(shè)散射物分子原來處于基電子態(tài),振動(dòng)能級。當(dāng)受到入射光照射時(shí),激發(fā)光與此分子的作用引起的極化可以看作為虛的吸收,表述為電子躍遷到虛態(tài)(Virtual state),虛能級上的電子立即躍遷到下能級而發(fā)光,即為散射光。設(shè)仍回到初始的電子態(tài),則有三種情況。因而散射光中既有與入射光頻率相同的譜線,也有與入射光頻率不同的譜線,前者稱為瑞利線,后者稱為拉曼線。在拉曼線中,又把頻率小于入射光頻率的譜線稱為斯托克斯線,而把頻率大于入射光頻率的譜線稱為反斯托克斯線。
附加頻率值與振動(dòng)能級有關(guān)的稱作大拉曼位移,與同一振動(dòng)能級內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)能級有關(guān)的稱作小拉曼位移:
大拉曼位移:(為振動(dòng)能級帶頻率)
小拉曼位移:(其中B為轉(zhuǎn)動(dòng)常數(shù))
簡單推導(dǎo)小拉曼位移:利用轉(zhuǎn)動(dòng)常數(shù)