礦物材料現(xiàn)代測試技術(shù)5紅外光譜分析-資料下載頁
2025-12-25 03:23本頁面
【正文】 頻率與入射光不同。把這種效應(yīng)命名為 拉曼效應(yīng) ，（喇曼效應(yīng)） 。 武漢理工大學(xué)資環(huán)學(xué)院 管俊芳 56 2 拉曼效應(yīng)（ 3） 紅外－拉曼 拉曼散射與入射光的波數(shù)無關(guān)，只與物質(zhì)本身的分子結(jié)構(gòu)所固有的 振動和轉(zhuǎn)動能級結(jié)構(gòu)有關(guān) （與紅外光譜中所講的分子的能級一致，但紅外光譜反映的是這些能級的轉(zhuǎn)變對 入射光的吸收效應(yīng) ，而拉曼光譜則反映的是 發(fā)射光譜效應(yīng) ）。 因此拉曼技術(shù)檢測分子可用于鑒別物質(zhì)的種類。 武漢理工大學(xué)資環(huán)學(xué)院 管俊芳 57 2 拉曼效應(yīng)（ 4） 紅外－拉曼 若入射光的波數(shù)為 ?0，則拉曼散射的 ?0???i 。又稱之為 拉曼位移 。 E1為分子的基態(tài)； E2為除基態(tài)以外的某一能級（如某一振動態(tài)） E3和 E3’為該分子的受激 虛態(tài) 之能級。 武漢理工大學(xué)資環(huán)學(xué)院 管俊芳 58 2 拉曼效應(yīng)（ 5） 紅外－拉曼 1）處于基態(tài) E1的分子受入射光子 h?0的激發(fā)，躍遷到受激虛態(tài) E3，而后又回到基態(tài) E1?；蛘?E2的分子激發(fā)到 E3’，很快又回到 E2，這兩種情況下，能量都沒有改變，這種彈性碰撞稱之為瑞利散射，散射光的波數(shù)等于入射光的波數(shù)。 武漢理工大學(xué)資環(huán)學(xué)院 管俊芳 59 2 拉曼效應(yīng)（ 6） 紅外－拉曼 2）處于基態(tài) E1的分子受 激發(fā)，躍遷到受激虛態(tài) E3，而后又回到基態(tài) E2（而非 E1）。分子的能量損失了 E2－ E1＝ h?‘。這種非彈性碰撞稱之為 斯托克斯散射（ Stokes）。 散射波的波數(shù)等于 ?0?’ 武漢理工大學(xué)資環(huán)學(xué)院 管俊芳 60 2 拉曼效應(yīng)（ 7） 紅外－拉曼 3）處于 E2的分子受 激發(fā)，躍遷到受激虛態(tài) E3’，而后又回到 E1。分子的能量增加了 E2－ E1＝ h?‘。這種非彈性碰撞稱之為反斯托克斯散射（ Anti－ Stokes）。 散射波的波數(shù)等于 ?0＋ ?’ 武漢理工大學(xué)資環(huán)學(xué)院 管俊芳 61 2 拉曼效應(yīng)（ 8） 紅外－拉曼 斯托克斯散射和反斯托克斯散散統(tǒng)稱為 拉曼散射。 實(shí)際上，反斯托克斯散射的強(qiáng)度比較大，因此在拉曼光譜測定上習(xí)慣采用反斯托克斯散射 。 武漢理工大學(xué)資環(huán)學(xué)院 管俊芳 62 2 拉曼效應(yīng)（ 9） 紅外－拉曼 圖中的 E2 為除基態(tài)以外的某一能級，可以是分子的任何一個轉(zhuǎn)動能級或者振動能級，因此分子產(chǎn)生的 拉曼散射可以有多個不同的波數(shù) 。 武漢理工大學(xué)資環(huán)學(xué)院 管俊芳 63 2 拉曼效應(yīng)（ 10） 紅外－拉曼 拉曼散射的多個不同的波數(shù) 武漢理工大學(xué)資環(huán)學(xué)院 管俊芳 64 2 拉曼效應(yīng)（ 11） 紅外－拉曼 拉曼散射的多個不同的波數(shù) 武漢理工大學(xué)資環(huán)學(xué)院 管俊芳 65 3 拉曼光譜儀（ 1） 紅外－拉曼 1）激光光源： 氬離子激光器，激光波長 （綠光） , 氦氖激光器，激光波長 （紫光）。 激光的特點(diǎn) ：偏振光，強(qiáng)度大，可聚集成很細(xì)的一束。 照射在樣品上的一個點(diǎn)（ 1微米區(qū)域），因此把激光拉曼光譜又稱之外激光拉曼微探針： Laser Raman Microscopy （ LRM） 武漢理工大學(xué)資環(huán)學(xué)院 管俊芳 66 3 拉曼光譜儀（ 2） 紅外－拉曼 2）儀器原理 武漢理工大學(xué)資環(huán)學(xué)院 管俊芳 67 4 拉曼光譜圖（ 1） 紅外－拉曼 武漢理工大學(xué)資環(huán)學(xué)院 管俊芳 68 4 拉曼光譜圖（ 2） 紅外－拉曼 Nylon hydrophile 武漢理工大學(xué)資環(huán)學(xué)院 管俊芳 69 4 拉曼光譜圖（ 3） 紅外－拉曼 Diamond sharp peak at 1332 cm1, graphite broad hump at 1550 cm1. 武漢理工大學(xué)資環(huán)學(xué)院 管俊芳 70 4 拉曼光譜圖（ 4） 紅外－拉曼 武漢理工大學(xué)資環(huán)學(xué)院 管俊芳 71 5 紅外與拉曼比較（ 1) 紅外－拉曼 1 都是研究分子結(jié)構(gòu)（化學(xué)鍵）的分子振動、 轉(zhuǎn)動光譜。 2 紅外光譜是吸收光譜，拉曼是 發(fā)射光譜 3 拉曼的頻譜范圍寬 10－ 4500cm－ 1，紅外 的窄 200－ 4000cm － 1 。 武漢理工大學(xué)資環(huán)學(xué)院 管俊芳 72 5 紅外與拉曼比較（ 2) 紅外－拉曼 4 拉曼的激發(fā)波長可以是可見光區(qū)的任一激發(fā)源，因此其色散系統(tǒng)比較簡單，（可見光區(qū)），而紅外的輻射源和接收系統(tǒng)必須放在專門封閉的裝置內(nèi)。 5 不具有偶極矩的 分子，不產(chǎn)生紅外吸收，但可產(chǎn)生拉曼散射。 武漢理工大學(xué)資環(huán)學(xué)院 管俊芳 73 作 業(yè) 紅外－拉曼 紅外光譜的研究對象和產(chǎn)生的原理
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