激光拉曼光譜實(shí)驗(yàn)報(bào)告-wenkub
2023-05-29 02:37:08 本頁(yè)面
【正文】 沿立方體一面的對(duì)角線作伸縮運(yùn)動(dòng)，另兩個(gè)在對(duì)面做位相向反的運(yùn)動(dòng)，頻率相當(dāng)于波數(shù)V=314/cm，也是三重簡(jiǎn)并（記為振動(dòng)模式4）。它共有九個(gè)振動(dòng)自由度，一個(gè)任意的振動(dòng)可以分解成九種簡(jiǎn)正振動(dòng)。分子內(nèi)原子的振動(dòng)很復(fù)雜，但是總可以根據(jù)運(yùn)動(dòng)的分解和疊加原理吧分子的振動(dòng)分解為3N6種獨(dú)立的振動(dòng)，稱(chēng)為“簡(jiǎn)正振動(dòng)”。拉曼光譜的分析方向有定性分析、結(jié)構(gòu)分析和定量分析。由于激光極高的單色亮度，它很快被用到拉曼光譜中作為激發(fā)光源。拉曼譜線的數(shù)目，位移的大小，譜線的長(zhǎng)度直接與試樣分子振動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)有關(guān)。幾乎與此同時(shí)，蘇聯(lián)物理學(xué)家蘭斯別而格（）和曼杰爾斯達(dá)姆（）也在晶體石英樣品中發(fā)現(xiàn)了類(lèi)似現(xiàn)象。. .. . ..激光拉曼光譜實(shí)驗(yàn)報(bào)告摘要：本實(shí)驗(yàn)研究了用半導(dǎo)體激光器泵浦的：晶體并倍頻后得到的532nm激光作為激發(fā)光源照射液體樣品的分子而得到的拉曼光譜，譜線很好地吻合了理論分析的分子4種振動(dòng)模式，且頻率的實(shí)驗(yàn)值與標(biāo)準(zhǔn)值比誤差低于2%。在散射光譜中，頻率與入射光頻率相同的成分稱(chēng)為瑞利散射，頻率對(duì)稱(chēng)分布在兩側(cè)的譜線或譜帶即為拉曼光譜，其中頻率較小的成分又稱(chēng)為斯托克斯線，頻率較大的成分又稱(chēng)為反斯托克斯線。因此，與紅外吸收光譜類(lèi)似，對(duì)拉曼光譜的研究，也可以得到有關(guān)分子振動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)的信息。而且基于新激光技術(shù)在拉曼光譜學(xué)中的使用，發(fā)展了共振拉曼、受激拉曼散射和番斯托克斯拉曼散射等新的實(shí)驗(yàn)技術(shù)和手段。本實(shí)驗(yàn)將用半導(dǎo)體激光器泵浦的：晶體并倍頻后得到的532nm激光作為激發(fā)光源研究液體樣品的分子的拉曼光譜。可以用“簡(jiǎn)正坐標(biāo)”描述簡(jiǎn)正振動(dòng)，3N6中簡(jiǎn)正振動(dòng)的簡(jiǎn)正坐標(biāo)為。（1）四個(gè)CL原子沿各自與C的連線同時(shí)向內(nèi)或向外運(yùn)動(dòng)（呼吸式），振動(dòng)頻率相當(dāng)于波數(shù)V=458/cm（為了敘述方便，記為振動(dòng)模式1）。2，拉曼散射的經(jīng)典模型對(duì)于振幅矢量為,角頻率為的入射光，分子受到該入射光電場(chǎng)作用時(shí)，將感應(yīng)產(chǎn)生電偶極矩，一級(jí)近似下。表明，散射光中還存在頻率與入射光不同，大小為的光輻射，即拉曼散射光。圖（2a）圖（2b）EjEi碰撞如果是彈性的，如圖（2a）則二者不交換能量，光子只改變運(yùn)動(dòng)方向而頻率和能量都沒(méi)有改變，這就是瑞利散射。3， 拉曼散射的退偏度實(shí)驗(yàn)所測(cè)樣品中，尤其是在液態(tài)與氣態(tài)的介質(zhì)中，分子的取向是無(wú)規(guī)則分布的。拉曼散射光的偏振性完全取決于極化率張量。由理論分析可得，1號(hào)振動(dòng)模式（振動(dòng)頻率相當(dāng)于波數(shù)V=458/cm）的退偏度為0。然后單色儀收集散射光，再使用光電倍增管和光子計(jì)數(shù)器吃力拉曼散射信號(hào)。實(shí)驗(yàn)中使用調(diào)節(jié)偏振片P1對(duì)光源進(jìn)行起偏，使入射光成為平面偏振光，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)半波片P3改變偏振方向，這樣可以實(shí)現(xiàn)對(duì)入射光和散射平面所成角度的控制。圖4 液態(tài)分子的拉曼散射光譜由圖中可以看出一共有10個(gè)峰值，其中5號(hào)峰值，即強(qiáng)度最大的峰值對(duì)應(yīng)的散射光即為瑞利散射。表 1 分子拉曼散射譜線的頻移及振動(dòng)模式的判斷序號(hào)波長(zhǎng)（nm）強(qiáng)度頻率（/cm）標(biāo)準(zhǔn)頻率（/c
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