拉曼光谱仪的原理及应用 发布日期：2021-04-20 08:51:34 文章来源：银河集团:198net
拉曼光谱是一种散射光谱。拉曼光谱是印度科学家C.V.Raman发现的一种基于拉曼散射效应的分析方法，通过对入射光不同频率的散射光谱进行分析，获得分子振动和旋转的信息，并应用于分子结构的研究。
拉曼光谱是一种分子光谱，通过观察非弹性散射光（俗称拉曼散射），来探测和识别分子的振动（声子）状态。因此，拉曼光谱仪提供了一种非常宝贵的分析工具，它不仅可以识别分子，而且可以监测分子键结构的变化（如材料组成、状态变化和应力应变、晶体形状和结晶度等）。
与傅里叶变换红外光谱（FTIR）和近红外光谱（NIR）等振动光谱方法相比，拉曼光谱仪有其独特的优点。这些优点的来源是样品散射的光，而不是样品吸收的光。因此，拉曼光谱几乎不需要花费太多的精力在样品制备上，而且拉曼光谱对水吸收带不敏感。拉曼光谱的这一特性使得不仅可以直接测试固体、液体和气体，而且可以通过透明玻璃、石英和塑料来测试物质。
如图所示，一个样品中有五个分子是丙酮、乙醇、二甲基亚硫酸酯、乙酸乙酯和甲苯，特定官能团的峰在途中被标记出来。虽然这些有机溶质具有相似的分子结构，但是它们的拉曼光谱却有很大的不同，这一点可以被那些没有研究过它们的人所看到。结合拉曼光谱数据库，人们可以方便地识别和确认矿物。
红外光谱和拉曼光谱称为姐妹光谱。因此，它们可以相互补充。
（1） 相似之处：
与红外光谱一样，激光拉曼光谱可以提供分子振动频率的信息。对于一个给定的化学键，它的红外吸收频率等于拉曼位移，它代表了振动能级的能量。
（2）差异：
A红外光谱的入射光和探测光为红外光，拉曼光谱的入射光和散射光为红外光
发出的光大部分是可见的。拉曼效应是一个散射过程，拉曼光谱是一个散射光谱。红外光谱对应于分子对能量等于某一吸收频率的（红外）光子的吸收，所以红外光谱就是吸收光谱。
B机理不同：从分子结构和性质的变化来看，拉曼散射过程来源于分离
诱导偶极矩与分子极化率的变化有关。一般情况下，非极性分子和基团的振动会导致分子的形变和极化率的变化，这种变化是拉曼活性的。红外吸收过程与分子永久偶极矩的变化有关。一般来说，极性分子和基团的振动引起永久偶极矩的变化，所以通常是红外主动的。
C样品制备技术不同：红外光谱样品制备复杂，拉曼光谱仪无需样品制备即可直接测量
