拉曼光譜和拉曼光譜術(shù)-文庫吧資料
2025-08-11 08:51本頁面
【正文】 因子。在滿足表面等離子共振條件時（，Im(x)；較小時），將會變得非常大，分子處在有效電場將入射光強。當(dāng)分子吸附在納米尺度的金屬介質(zhì)附近（金屬小球表示），其接受到的場強EM由兩部分組成，一是場強為E0的入射光強；二是由金屬小球感應(yīng)偶極子產(chǎn)生的電場Esp，即。6 SERS光諳實際上是SERS譜峰與連續(xù)背景疊加而成，此背景從瑞利線尾部一直延伸到4000cm1處，在50600 cm1范圍內(nèi)，該背景強度隨波數(shù)增加而降低，在6004000 cm1范圍內(nèi)，其強度基本不變。75之間。4 所有SERS譜峰的退偏比都在0。另外在某些半導(dǎo)體上，如硫化鎘、三氧化二鐵、二氧化鈦等表面也能觀察到SERS效應(yīng)。銀、金和銅因為有很大的增強效應(yīng)而被用來作為SERS的金屬基體。吸附到某些粗糙的金屬(如銀、銅、金等) 表面上時，它們的拉曼散射強度會增加104～107 倍。當(dāng)樣品被吸附在表面粗糙化的金屬片上時，可把金屬片直接安裝在拉曼光譜儀的樣品架上或放在石英玻璃或硬玻璃管中，如果測量吸附在電極表面的樣品的SERS時，則要設(shè)計特殊的電化學(xué)池。當(dāng)用銀作基體時，氬離子、氦氖或染料激光器都可用，但金或銅作基體時，只有能產(chǎn)生紅光的激器，如氪離子、氦氖或染料激光器才能使用，因為在金或銅基體上，當(dāng)激光的波長小于600nm時，SERS效應(yīng)很小甚至沒有。SERS的實驗方法一般的拉曼光譜儀都能用來進(jìn)行SERS的測量，測量系統(tǒng)由三部分組成：（1）激光光源（2）拉曼光譜儀和檢測系統(tǒng)（3）樣品池。類似的過程也可能發(fā)生在處于激發(fā)態(tài)Ev=1的分子受到能量為hv0的入射光子激發(fā)而躍遷到受激虛態(tài)，而后輻射躍遷回到激發(fā)態(tài)Ev=1，此過程對應(yīng)于彈性碰撞，輻射躍遷頻率為v0，為瑞利散射線；處于虛態(tài)的分子也可能躍遷到基態(tài)Ev=0，這種過程對應(yīng)于非彈性碰撞，光子從分子振動或轉(zhuǎn)動中得到能量，輻射躍遷的頻率為v0+ v，為拉曼散射的反斯托克斯線。拉曼散射的基本原理圖如圖1所示，當(dāng)頻率為v0的單色光作用于分子時，可能發(fā)生彈性碰撞或非彈性碰撞。用共振拉曼偏振測量技術(shù)，還可獲得有關(guān)分子對稱的信息。許多生物分子的電子吸收區(qū)位于紫外，紫外共振拉曼技術(shù)的研究已得到足夠的重視。共振拉曼光譜的高靈敏度使其可用于低濃度和微量試樣檢測。靈敏度的極大增高使共振拉曼光譜能給出比常規(guī)拉曼光譜豐富得多的光譜特征信息，并能觀察到在常規(guī)拉曼散射中難以出現(xiàn)的，其強度可與基頻相比擬的泛音和組合光譜。共振增強拉曼光譜術(shù)（RRS）當(dāng)激發(fā)波長與分子的電子躍遷波長相等時將發(fā)生共振拉曼散射。應(yīng)用受到限制主要受下列因素所決定：SERS要求試樣與基襯接觸，這失去了拉曼光譜術(shù)非侵入和不接觸分析的基本優(yōu)點；SERS基襯對不同材料的吸附性能不同，這使定量分析發(fā)生問題；基襯重現(xiàn)性和穩(wěn)定性難以控制，這個困難的解決目前正在取得很大的進(jìn)展。它在獲取表面和界面信息方面的功能是非常突出的，這一技術(shù)已被廣泛地應(yīng)用于表面和界面的物理和化學(xué)研究。這一過程使銀膜表面形成粗糙的海綿狀，具有尺寸在10nm100nm范圍的凹凸不平?？涛g過程十分簡便，在室溫下將0。膠體態(tài)銀、金和銅是最為廣泛使用的類型，因其準(zhǔn)備過程不需要特殊的儀器設(shè)備。銀基襯在SERS效應(yīng)中是最為有效的。一般認(rèn)為表面等離子體越強，在表面激發(fā)的電磁場就越強，相應(yīng)的拉曼增強效應(yīng)也越大。這與基底材料有關(guān)。對電磁場增強來看，當(dāng)激光照射到基底表面時，會在金、銀、銅等這些金屬上激發(fā)出表面等離子體，使得入射光場強和散射光場強都有較大增強。電磁效應(yīng)與分析物本身沒有太大的關(guān)系。表面等離激元頻率與金屬的電子結(jié)構(gòu)和金屬表面粗糙程度或膠質(zhì)粒直徑有關(guān)。表面激元是金屬表面導(dǎo)帶電子的振蕩。電磁效應(yīng)是由于金屬表面與激發(fā)光的相
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