4材料價鍵分析lrs(存儲版)
【正文】 規(guī)則：凡具有對稱中心的分子 ， 若其分子振動對拉曼是活性的 ， 則其紅外就是非活性的 。 ? 對于全對稱振動模式的分子，在激發(fā)光子的作用下，肯定會發(fā)生分子極化，產生拉曼活性，而且活性很強；而對于離子鍵的化合物，由于沒有分子變形發(fā)生，不能產生拉曼活性。 清華大學化學系 材料與表面實驗室 4 清華大學化學系 材料與表面實驗室 5 拉曼原理 ? 斯托克斯（ Stokes）拉曼散射 分子由處于振動基態(tài) E0被激發(fā)到激發(fā)態(tài) E1時，分子獲得的能量為 ΔE，恰好等于光子失去的能量： ΔE＝ E1－ E0，由此可以獲得相應光子的頻率改變 Δν＝ ΔE/h ? Stokes散射光線的頻率低于激發(fā)光頻率 。 ? 拉曼散射的產生原因是光子與分子之間發(fā)生了能量交換，改變了光子的能量。 ? 對于分子振動和轉動來說，拉曼活性都是根據(jù)極化率是否改變來判斷的。 ? 可見，拉曼光譜和紅外光譜是相互補充的。 清華大學化學系 材料與表面實驗室 18 儀器結構圖 清華大學化學系 材料與表面實驗室 19 儀器結構圖 清華大學化學系 材料與表面實驗室 20 原理圖 ? 當激發(fā)光源經(jīng)發(fā)射鏡照射到樣品時，通常是在同入射光成 90度的方向收集散射光。 ? 633， 768以及紫外激光源，依據(jù)實驗條件不同進行選擇 清華大學化學系 材料與表面實驗室 22 不同激發(fā)波長的激光器 激發(fā)光區(qū)域 激光波長 激光器類型 可見區(qū) 514nm Ar+ 633nm HeNe 785nm 半導體 近紅外 1064nm YAG 紫外 325nm HeCd 清華大學化學系 材料與表面實驗室 23 Raman光譜儀的特點 ? 快速分析、鑒別各種無機、生物材料的特性與結構 ? 樣品需用量很小，微區(qū)分辨率可小于 2微米 ? 對樣品無接觸、無損傷；樣品無需制備 ? 適合黑色和含水樣品 ? 高、低溫測量 局限：不適于有熒光產生的樣品 解決方案：改變激光的激發(fā)波長，嘗試 FTRaman光譜儀 清華大學化學系 材料與表面實驗室 24 Raman光譜儀 優(yōu)勢：激發(fā)波長較長， 可以避免部分熒光產生 局限：黑色樣品會產生熱背景 薄膜樣品的厚度應 1?m 光譜范圍： 200~3600cm1 清華大學化學系 材料與表面實驗室 25 分析方法 ? 普通拉曼光譜 一般采用斯托克斯分析 ? 反斯托克斯拉曼光譜 采用反斯托克斯分析 清華大學化學系 材料與表面實驗室 26 Raman光譜可獲得的信息 Raman 特征頻率 材料的組成 MoS2, MoO3 Raman 譜峰的改變 加壓 /拉伸狀態(tài) 每 1%的應變， Si產生1 cm1 Raman 位移 Raman 偏振峰 晶體的對稱性和取向 用 CVD法得到 金剛石顆粒的取向 Raman 峰寬 晶體的質量 塑性變形的量 清華大學化學系 材料與表面實驗室 27 FT拉曼光譜 ? 采用 Nd： YAG激光器，波長為 激發(fā)，其特點是激發(fā)源的能量低于熒光激發(fā)所需要的閾值，從而避免了大部分熒光對拉曼光譜的干擾。 清華大學化學系 材料與表面實驗室 29 顯微共聚焦拉曼光譜儀 ? 縱向空間分辨率為 2?m ? 橫向空間分辨率為 1?m ? 光斑尺寸連續(xù)可調（ 1100 ?m
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