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純水的拉曼光譜

發布時間:2023-05-21 06:57:14

⑴ 拉曼光譜中的D峰和G峰分別是什麼意思

D-峰和G-峰均是C原子晶體的 Raman特徵峰,分別在1300cm^-1 和 1580 cm^-1附近,D-峰代表的是C原子晶的缺陷,G-峰代表的是C原子sp2雜化的面內伸縮振動,另外,固體物理里的解釋是聲子振動模,過於難理解,這里就不多解釋了。

I(D) / I(G) 是 D-峰和G-峰的強度比,這里的 I 代表intensity,強度的意思,這個比值可以用來描述這兩個峰的強度關系,前面講了,D-峰代表晶格的缺陷,所以這個值越大,代表C原子晶體的缺陷比較多。最後來說說為什麼要做Raman光譜.因為對於純C元素的晶體,要檢測其結構是無法用紅外光譜的。

www.glt910.com紅外光譜只能對具有紅外活性的分子有強的吸收信號,所謂紅外活性,是指偶極變化不為零,結構越對稱的結構,那麼偶極的變化就越小,比如 C-C,C=C,C三C,O-O,N三N 等,這類同核雙原子對都是紅外非活性的。

因此,在紅外光碟上很難觀測到這些同核雙原子對的伸縮振動特徵峰(如果要觀測它們,除非在它們的周圍接上不對稱的基團才能檢測到相對微弱的紅外吸收峰),高利通拉曼光譜儀廠家但是,一般而言,紅外活性弱的同核雙原子對,其Raman活性會比較強,因此可以很容易在Raman光譜上檢測到它們的Raman峰,這就是為什麼要做Raman光譜的原因。

(1)純水的拉曼光譜擴展閱讀

一,拉曼光譜技術的優越性

提供快速、簡單、可重復、且更重要的是無損傷的定性定量分析,它無需消臘沖樣品准備,樣品可直接通過光纖探頭或者通過玻璃、石英、和光纖測量。此外:

1 由於拉曼散射很微弱,拉曼光譜是研究水溶液中的生物樣品和化學化合物的理想工具。

2 拉曼散射一次可以同時覆蓋50-4000波數的區間,可對有機物及無機物進行分析。相反,若讓紅外光譜覆蓋相同的區間則必須改變光柵、光束分離器、濾波器和檢測器。

3 拉曼光譜譜峰清晰尖銳,更適合定量研究、資料庫搜索、以及運用差異分析進行定性研究。在化學結構分析中,獨立的拉曼區間的強度和功能集團的數量相關。

4 因為激光束的直徑在它的聚焦部位通常只有0.2-2毫米,常規拉曼光譜只需要少量的樣品就可以得到。這是拉曼光譜相對常規紅外光譜一個很大的優勢。而且,拉曼顯微鏡物鏡可將激光束進一步聚焦至20微米甚至更小,可分析更小面積的樣品。

5 共振拉曼效應可以用來有選擇性地增強大生物分子特個發色基團的振動,這些發色基團的拉曼光強能被選擇性地增強1000到10000倍。

二,拉曼散射光譜具有以下明顯的特徵

a,拉曼散射譜線的波數雖然隨入射光的波數而不同,但對同一樣品,同一拉曼譜線的位移與入射光的波長無關,只和樣品的振動轉動能級有關;

b.,在波數為變數的拉曼光譜圖上,斯托克斯線和反斯托克斯線對稱地分布在瑞利散射線兩側, 這是由於在上述兩種情況下分別相應於得到或失去了一個振動量子的能量。

c.,一般情況下,斯托克斯線比反斯托克斯線的強度大。這是由於Boltzmann分布,處於振動基態上的粒子數遠大於處於振動激發態上的粒子數。

三,幾種重要的拉曼光譜分析技術

1、單道檢測的拉曼光譜分析技術

2、以CCD為代表的多通道探測器的拉曼光譜分析技術

3、採用傅立葉變換技術的FT-Raman光譜分析技術

4、共振拉曼光譜分析技術局返

5、表面增強拉曼效應分析技術

拉曼光譜用於分析的優點和缺點

四,優點

1、拉曼光譜用於分析的優點

拉曼光譜的分析方法不需要對樣品進行前處理,也沒有樣品的制備過程,避免了一些誤差的產生,並且在分析過程中操作簡便,測定時間短,靈敏度高等優點。

2、拉曼光譜用於分析的不足

(1)拉曼散射面積

(2)不同振動峰重疊和拉曼散射強度容易受光學系統參數等因素的影響

(3)熒光現象對傅立葉變換拉曼光譜分析的干擾

(4)在進行傅立葉變換光譜分析時,常出現曲線的非線性的問題

(5)任何一物質的引入都會對被測體體系帶來某種程度的污染,這等於引入了一些誤差的可能性,拿殲會對分析的結果產生一定的影響。


⑵ raman光譜的橫坐標是什麼其物理含義是什麼

拉敏簡曼位移 Raman shift,就是拉曼譜的橫坐標
釋義:
當激發光與樣品分子拍雹作用時,如果光子與分子碰撞後發生了能量交換,光子將一部分能量傳遞給了樣品分子或從樣品分子獲得一部分能量,從而改變了光的頻率。能量變化所引起的散射光頻率變化稱為拉曼橋賀褲位移。拉曼光譜的橫坐標是拉曼位移。

物理意義:
拉曼位移是以激發光波數作為零並處於圖的最右邊且略去反斯 托克斯線的譜帶。它表示散射光與入射光頻率的差值。

⑶ 拉曼光譜儀是測什麼的它的原理是什麼

拉曼光譜儀是一種光譜儀系列的簡稱,基於印度科學家C.V.拉曼(Raman)發現拉曼散射效應。拉曼光譜儀的原理是什麼?又能測什麼物質呢?

1. 拉曼光譜基本原理

當一束頻率為V0的單色光照射到樣品上後,分子(或原子)可以使入射光發生散射或者反射。大部分光只是改變方向發生散射,而光的頻率仍與激發光的頻率(即V0)相同,這種散射稱為瑞利散射(,大約占據99%左右;約占總散射光強度的 10E-6~10E-10的散射,不僅改變了光的傳播方向,而且散射光的頻率也改變了,不同於激發光的頻率,稱為拉曼散射。拉曼散射中頻率減少的,即V1V0的散射稱為反斯托克斯散射,斯托克斯散射通常要比反斯托克斯散射強得多,拉曼光譜儀通常測定的大多是斯托克斯散射,也統稱為拉曼散射。拉曼光譜可以作為分子結構定性分析行橋。激光入射到樣品,產生散射光:散射光為彈性散射,頻率不發生改變為瑞麗(Rayleigh)散射;散射光為非彈性散射,頻率發生改變為拉曼(Raman)散射。如圖:Rayleigh散射(左): 彈性碰撞;無能量交換,僅改變方向;Raman散射(右): 非彈性碰撞;方向改變且有能量交換乎激。其中,E0基態,E1振動激發態;E0+ hν0,E1+ hν0激發虛態;獲得能量後,躍遷到激發虛態。

2.拉曼光譜儀組成和使用

散射光相對於入射光頻率位移與散射光強度形成的光譜稱為拉曼光譜。拉曼光譜儀一般由光源、外光路、色散系統、及信息處理與顯示系統五部分組成。那麼拉曼光譜儀能夠測什麼呢?

拉曼光譜儀的使用,首先要具有激發波長,一般使用的激發波長都是幾個固定的,如785nm,532nm, 1064nm等等。其次要有接收器,由於拉曼散射的信號無方向性,所以要使用如積分球、準直透鏡等采樣附件。由於拉曼光譜具有解析度較高等特點,故其可以廣泛應用於有機物、無機物以及生物樣品的應用分析中。

3.拉曼光譜儀譜圖提供豐富的物質信息

拉曼歲帶襪譜線的數目、拉曼位移、和譜線強度等參量提供了被散射分子及晶體結構的有關信息,能夠揭示原子的空間排列和相互作用。

綜上所述,拉曼光譜儀憑借其優勢能夠很好地提供快速、簡單、可重復、且更重要的是無損傷的定性分析,它無需樣品准備,樣品可直接通過光纖探頭或者通過玻璃、石英、和光纖測量;目前,拉曼光譜儀主要適用於科研院所、高等院校物理和化學實驗室、生物及醫學領域等光學方面,研究物質成分的判定與確認

⑷ 什麼是拉曼光

拉曼效應
· 1930年諾貝爾物理學獎——拉曼效應

1930年諾貝爾物理學獎授予印度加爾各答大學的拉曼(SirChandrasekhara Venkata Raman,1888——1970),以表彰他研究了光的散射和發現了以他的名字命名的定律。

在光的散射現象中有一特殊效應,和X射線散射的康普頓效應類似,光的頻率在散射後會發生變化。頻率的變化決定於散射物質的特性。這就是拉曼效應,是拉曼在研究光的散射過程中於1928年發現的。在拉曼和他的合作者宣布發現這一效應之後幾個月,蘇聯的蘭茲伯格(G.Landsberg)和曼德爾斯坦(L.Mandelstam)也獨立地發現了這一效應,他們稱之為聯合散射。拉曼光譜是入射光子和分子相碰撞時,分子的振動能量或轉動能量和光子能量疊加的結果,利用拉曼光譜可以把處於紅外區的分子能譜轉移到可見光區來觀測。因此拉曼光譜作為紅外光譜的補充,是研究分子結構友塵悶的有力武器。

1921年夏天,航行在地中海的客輪「納昆達」號(S.S.Narkunda)上,有一位印度學者正在甲板上用簡便的光學儀器俯身對海面進行觀測。他對海水的深藍色著了迷,一心要追究海水顏色的來源。這位印度學者就是拉曼。他正在去英國的途中,是代表了印度的最高學府——加爾各答大學,到牛津參加英聯邦的大學會議,還准備去英國皇家學會發表演講。這時他才33歲。對拉曼來說,海水的藍色並沒有什麼稀罕。他上學的馬德拉斯大學,面對本加爾(Bengal)海灣,每天都可以看到海灣里變幻的海水色彩。事實上,他早在16歲(1904年)時,就已熟悉著名物理學家瑞利用分子散射中散射光強與波長四次方成反比的定律(也叫瑞利定律)對蔚藍色天空所作的解釋。不知道是由於從小就養成的對自然奧秘刨根問底的個性,還是由於研究光散射問題時查閱文獻中的深入思考,他注意到瑞利的一段話值得商榷,瑞利說:「深海的藍色並不是海水的顏色,只不過是天空藍色被海水反射所致。」瑞利對海水藍色的論述一直是拉曼關心的問題。他決心進行實地考察。於是,拉曼在啟程去英國時,行裝里准備了一套實驗裝置:幾個尼科爾棱鏡、小望遠鏡、狹縫,甚至還有一片光柵。望遠鏡兩頭裝上尼科爾棱鏡當起偏器和檢偏器,隨時都可以進行實驗。他用尼科爾棱鏡觀察沿布儒斯特角從海面反射的光線,即可消去來自天空的藍光。這樣看到的光應該就是海水自身的顏色。結果證明,由此看到的是比天空還更深的藍色。他又用光柵分析海水的顏色,發現海水光譜的最大值比天空光譜的最大值更偏藍。可見,海水的顏色並非由天空顏色引起的,而是海水本身的一種性質。拉曼認為這一定是起因於水分子對光的散射。他在回程的輪船上寫了兩篇論文,討論這一現象,論文在中途停靠時先後寄往英國,發表在倫敦兄晌的兩家雜志上。

拉曼1888年11月7日出生於印度南部的特里奇諾波利。父親是一位大學數學、物理教授,自幼對他進行科學啟蒙教育,培養他對音樂和樂器的愛好。他天資出眾,16歲大學畢業,以第一名獲物理學金獎。19歲又以優異成績獲碩士學位。1906年,他僅18歲,就在英國著名科學雜志《自然》發表了論文,是關於光的衍射效應的。由於生病,拉曼失去了去英國某個著名大學作博士論文的機會。獨立前的印度,如果沒有取得英國的博士學位,就沒有資格在科學文化界任職。但會計行業是唯一的例外,不需先到英國受訓。於是拉曼就投考財政部以謀求職業,結果獲得第一名,被授予總會計助理的職務。拉曼在財政部工作很出色,擔負的責任也越來越重,但他並不想沉浸在官場之中。他念念不忘自己的科學目標,把業余時間全部用於繼續研究聲學和樂器理論。加爾各答有一所學術機構,叫印度科學教育協會,裡面有實驗室,拉曼就在這里開展他的聲學和光學研究。經過十年的努力,拉曼在沒有高級科研人員指導的條件下,靠自己的努力作出了一系列成果,也發表了許多論文。1917年加爾各答大學破例邀請他擔任物理學教授,使他從此能專心致力於科學研究。他在加爾各答大學任教十六年期間,仍在印度科學教育協會進行實驗,不斷有學生、教師和訪問學者到這里來向他學習、與他合作,逐漸形成了以他為核心好彎的學術團體。許多人在他的榜樣和成就的激勵下,走上了科學研究的道路。其中有著名的物理學家沙哈(M.N.Saha)和玻色(S.N.Bose)。這時,加爾各答正在形成印度的科學研究中心,加爾各答大學和拉曼小組在這裡面成了眾望所歸的核心。1921年,由拉曼代表加爾各答大學去英國講學,說明了他們的成果已經得到了國際上的認同。

拉曼返回印度後,立即在科學教育協會開展一系列的實驗和理論研究,探索各種透明媒質中光散射的規律。許多人參加了這些研究。這些人大多是學校的教師,他們在休假日來到科學教育協會,和拉曼一起或在拉曼的指導下進行光散射或其它實驗,對拉曼的研究發揮了積極作用。七年間他們共發表了大約五六十篇論文。他們先是考察各種媒質分子散射時所遵循的規律,選取不同的分子結構、不同的物態、不同的壓強和溫度,甚至在臨界點發生相變時進行散射實驗。1922年,拉曼寫了一本小冊子總結了這項研究,題名《光的分子衍射》,書中系統地說明了自己的看法。在最後一章中,他提到用量子理論分析散射現象,認為進一步實驗有可能鑒別經典電磁理論和光量子碰撞理論孰是孰非。

1923年4月,他的學生之一拉瑪納桑(K.R.Ramanathan)第一次觀察到了光散射中顏色改變的現象。實驗是以太陽作光源,經紫色濾光片後照射盛有純水或純酒精的燒瓶,然後從側面觀察,卻出乎意料地觀察到了很弱的綠色成份。拉瑪納桑不理解這一現象,把它看成是由於雜質造成的二次輻射,和熒光類似。因此,在論文中稱之為「弱熒光」。然而拉曼不相信這是雜質造成的現象。如果真是雜質的熒光,在仔細提純的樣品中,應該能消除這一效應。

在以後的兩年中,拉曼的另一名學生克利希南(K.S.Krishnan)觀測了經過提純的65種液體的散射光,證明都有類似的「弱熒光」,而且他還發現,顏色改變了的散射光是部分偏振的。眾所周知,熒光是一種自然光,不具偏振性。由此證明,這種波長變化的現象不是熒光效應。

拉曼和他的學生們想了許多辦法研究這一現象。他們試圖把散射光拍成照片,以便比較,可惜沒有成功。他們用互補的濾光片,用大望遠鏡的目鏡配短焦距透鏡將太陽聚焦,試驗樣品由液體擴展到固體,堅持進行各種試驗。

與此同時,拉曼也在追尋理論上的解釋。1924年拉曼到美國訪問,正值不久前A.H.康普頓發現X射線散射後波長變長的效應,而懷疑者正在挑起一場爭論。拉曼顯然從康普頓的發現得到了重要啟示,後來他把自己的發現看成是「康普頓效應的光學對應」。拉曼也經歷了和康普頓類似的曲折,經過六七年的探索,才在1928年初作出明確的結論。拉曼這時已經認識到顏色有所改變、比較弱又帶偏振性的散射光是一種普遍存在的現象。他參照康普頓效應中的命名「變線」,把這種新輻射稱為:「變散射」(modified scattering)。拉曼又進一步改進了濾光的方法,在藍紫濾光片前再加一道鈾玻璃,使入射的太陽光只能通過更窄的波段,再用目測分光鏡觀察散射光,竟發現展現的光譜在變散射和不變的入射光之間,隔有一道暗區。

就在1928年2月28日下午,拉曼決定採用單色光作光源,做了一個非常漂亮的有判決意義的實驗。他從目測分光鏡看散射光,看到在藍光和綠光的區域里,有兩根以上的尖銳亮線。每一條入射譜線都有相應的變散射線。一般情況,變散射線的頻率比入射線低,偶而也觀察到比入射線頻率高的散射線,但強度更弱些。

不久,人們開始把這一種新發現的現象稱為拉曼效應。1930年,美國光譜學家武德(R.W.Wood)對頻率變低的變散射線取名為斯托克斯線;頻率變高的為反斯托克斯線。

拉曼發現反常散射的消息傳遍世界,引起了強烈反響,許多實驗室相繼重復,證實並發展了他的結果。1928年關於拉曼效應的論文就發表了57篇之多。科學界對他的發現給予很高的評價。拉曼是印度人民的驕傲,也為第三世界的科學家作出了榜樣,他大半生處於獨立前的印度,竟取得了如此突出的成就,實在令人欽佩。特別是拉曼是印度國內培養的科學家,他一直立足於印度國內,發憤圖強,艱苦創業,建立了有特色的科學研究中心,走到了世界的前列。

1934年,拉曼和其他學者一起創建了印度科學院,並親任院長。1947年,又創建拉曼研究所。他在發展印度的科學事業上立下了豐功偉績。拉曼抓住分子散射這一課題是很有眼力的。在他持續多年的努力中,顯然貫穿著一個思想,這就是:針對理論的薄弱環節,堅持不懈地進行基礎研究。拉曼很重視發掘人才,從印度科學教育協會到拉曼研究所,在他的周圍總是不斷涌現著一批批賦有才華的學生和合作者。就以光散射這一課題統計,在三十年中間,前後就有66名學者從他的實驗室發表了377篇論文。他對學生諄諄善誘,深受學生敬仰和愛戴。拉曼愛好音樂,也很愛鮮花異石。他研究金剛石的結構,耗去了他所得獎金的大部分。晚年致力於對花卉進行光譜分析。在他80壽辰時,出版了他的專集:《視覺生理學》。拉曼喜愛玫瑰勝於一切,他擁有一座玫瑰花園。拉曼1970年逝世,享年82歲,按照他生前的意願火葬於他的花園里。

⑸ 紅外光譜與拉曼光譜的原理分別是什麼。。各有什麼特點

紅外光譜測定的是樣品的透射光譜。當紅外光穿過樣品時,樣品分子基團吸收紅外光產生振動,得到紅外吸收光譜。
拉曼光譜測定的是樣品的發射光譜。當單色激光照射在螞蘆樣品上時,產生拉曼散射,檢測器檢測到的是拉曼散射光。
拉曼光譜與紅外光譜信息互補
拉曼光譜可提供低頻模昌旅式的信息
拉曼光譜可分析水溶液
共聚焦顯微技術,空間解析度可達1μm
制樣簡單,可透過耐物凳玻璃樣品池或塑料包裝直接分析
可配置光纖探頭進行遠程分析(光纖長可達100米)

⑹ 拉曼光譜儀的優點有哪些

拉曼光譜優缺點

拉曼光譜優點:提供快速、簡單、可重復、且更重要的是無損傷的定性定量分析,高利通拉曼光譜儀它無需樣品准備,樣品可直接通過光纖探頭或者通過玻璃、石英、和光纖測量;水的拉曼散射很微弱,拉曼光譜是研究水溶液中的生物樣品和化學化合物的理想工具;拉曼一次可以同時覆蓋50-4000波數的區間,可對有機物及無機物進行分析,相反,若讓紅外光譜覆蓋相同的區間則必須改變光柵、光束分離器、濾波器和檢測器。

化學結構分析中,獨立的拉曼區間的強度可以和功能集團的數量相關;因為激光束的直徑在它的聚焦部位通常只有0.2-2毫米,常規拉曼光譜只需要少量的樣品就可以得到。

這是拉曼光譜相對常規紅外光譜一個很大的優勢。而且,高利通拉曼光譜儀拉曼顯微鏡物鏡可將激光束進一步聚焦至20微米甚至更小,可分析更小面積的樣品;共振拉曼效應可以用來有選擇性地增強大生物分子特個發色基團的振動,這些發色基團的拉曼光強能被選擇性地增強1000到10000倍。

⑺ 拉曼光譜儀是測什麼的它的原理是什麼

有些企業朋首蠢友在采購光譜分析儀時,想了解下其光譜分析儀虛碰原理,便於後期采購使用。這樣在采購時就知道哪些地方需要注意。其實光譜儀原理非常簡單。

⑻ 拉曼光譜儀的原理是什麼

其原理為當一束頻率為v0的單色光照射到樣品上後,分子可以使入射光發生散射。大部分光只是改變光的傳播方向,從而發生散射,而穿過分子的透射光的頻率,仍與入射光的頻率相同,這時,稱這種散射稱為瑞利散射;還有一種散射光,它約占總散射光強度的 10^-6~10^-10,該散射光不僅傳播方向發生了改變,而且該散射光的頻率也發生咐運做了改變,從而不同於激發光(入射光)的頻率,因此稱該散射光為拉曼散射。在拉曼散衡衡射中,散射光頻率相對入射光頻率減少的,稱之為斯托克斯散射,因此相反的情況,頻率增加的散射,稱為反斯托克斯散射,斯托克斯散射通常要比反斯托克斯散射強得多,拉曼光譜儀通常大多測定的是斯托克斯散射,也統稱為拉曼散射。
散射光與入射光之間的頻率差v稱為拉曼位移,拉曼位移與入射光頻率無關,它只與散射分子本身的結構有關。拉曼散射是由於分子極化率的改變而產生的(電子悄橘雲發生變化)。拉曼位移取決於分子振動能級的變化,不同化學鍵或基團有特徵的分子振動,ΔE反映了指定能級的變化,因此與之對應的拉曼位移也是特徵的。這是拉曼光譜可以作為分子結構定性分析的依據。

⑼ 拉曼光譜的基本原理是什麼

當一束頻率為v0的單色光照射到樣品上後,分子可以使入射光發生散射.大部分光只是改變方向發生散射,而光的頻率仍與激發光的頻率相同,這種散射稱為瑞利散射;約占總散射光強度的 10-6~10-10的散射,不僅改變了光的傳播方向,而且散射光的頻率也改變了,不同於激發光的頻率,稱為拉曼散射.拉曼散射中頻率減少的稱為斯托克斯散射,頻率增加的散射稱為反斯托克斯散射,斯托克斯散射通常要比反斯托克斯散射強得多,拉曼光譜儀通常測定的大多是斯托克斯散射,也統稱為拉曼散射.

⑽ 拉曼光譜463波數處是什麼峰

橫坐標是拉曼位移,就是散射光相對於入射光的波數差,縱坐標是光子計數,就是散射光的強度。

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