激光拉曼光譜實(shí)驗(yàn)報(bào)告(編輯修改稿)
2025-06-10 02:37 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 方法1，實(shí)驗(yàn)裝置激光器成像透鏡組單色儀PMT光子計(jì)數(shù)器計(jì)算器打印機(jī)M2樣品池M1P3L1P1P2L2圖3 實(shí)驗(yàn)裝置示意圖M1—平面反射鏡 M2——凹面反射鏡 P1 P2——偏振片P3—半波片 L1——聚光透鏡 L2——成像透鏡組實(shí)驗(yàn)中使用半導(dǎo)體激光器泵浦的：晶體并倍頻后得到的波長(zhǎng)為532nm激光。樣品是液態(tài)分子，裝在樣品池中。光經(jīng)透鏡聚焦在樣品池中心，成像透鏡組對(duì)光進(jìn)行收集。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)。2，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（1） 調(diào)節(jié)光路，讓足夠多的散射光入射到單色儀中。（2） 測(cè)量分子的拉曼散射光譜，分辨出各種振動(dòng)模式。（3） 確定拉曼譜線的退偏度。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。對(duì)于出射光，可以通過(guò)調(diào)節(jié)偏振片P2控制出射光與散射平面所成的角度，這樣便可以對(duì)退偏度進(jìn)行測(cè)量。四， 數(shù)據(jù)處理及分析1，測(cè)量分子的拉曼散射光譜并分辨出各種振動(dòng)模式。下圖即為實(shí)驗(yàn)中測(cè)量出的拉曼散射光譜。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。出去瑞利散射，剩下的9個(gè)峰值正好對(duì)應(yīng)理論分析中的9種振動(dòng)。由圖中也可以明顯地看出，瑞利散射左側(cè)的反斯托克斯線的峰值高度要低于右側(cè)的斯托克斯線。從圖中讀出各個(gè)峰值，計(jì)算各個(gè)散射線與瑞利散射的頻移，便可以判斷出液態(tài)分子的各種振動(dòng)模式。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（/cm）振動(dòng)模式誤差（%）169577632458133144452621825531．90——————6218273144845819——————107763從表中可以看出，在瑞利散射兩側(cè)對(duì)稱的分布著4種振動(dòng)（振動(dòng)模式在實(shí)驗(yàn)原理中已經(jīng)做了約定，表中做標(biāo)記即可明顯地看出其對(duì)稱性），和理論分析的振動(dòng)模式吻合，誤差在允許范圍內(nèi)。但是注意到其中9號(hào)線沒(méi)有與之對(duì)應(yīng)的振動(dòng)模式，而在實(shí)驗(yàn)中卻觀察到了，此振動(dòng)模式應(yīng)該是由理論分析的4種振動(dòng)耦合而來(lái)的。再對(duì)表中相同的振動(dòng)模式的振動(dòng)頻率進(jìn)行一下平均結(jié)果如下：表2 各振動(dòng)模式的頻率序號(hào)振動(dòng)模式頻率（/cm）誤差（%）實(shí)驗(yàn)值標(biāo)準(zhǔn)值8145862218103776743142，確定各拉曼譜線的退偏度（1）調(diào)節(jié)偏振片與半波片，使入射光平行于散射平面，出射光垂直于散射平面，這樣出射光便垂直于入射光。測(cè)量拉曼光譜，實(shí)驗(yàn)所得光譜
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