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涨知识!拉曼光谱知识集锦!

发表时间:2020-12-15      点击次数:570

近年来,拉曼光谱技术以其信息丰富、制样简单、水的干扰小等独特优点,在化学、材料、物理、高分子、生物、医药、地质等领域有着广泛的应用。

 

拉曼光谱仪原理

 

当光线照射到分子并且和分子中的电子云及分子键结产生相互作用,就会发生拉曼效应。对于自发拉曼效应,光子将分子从基态激发到一个虚拟的能量状态。当激发态的分子放出一个光子后并返回到一个不同于基态的旋转或振动状态。在基态与新状态间的能量差会使得释放光子的频率与激发光线的波长不同。

拉曼光谱仪原理

 

如果终振动状态的分子比初始状态时能量高,所激发出来的光子频率则较低,以确保系统的总能量守衡。这一个频率的改变被名为Stokes shift。如果终振动状态的分子比初始状态时能量低,所激发出来的光子频率则较高,这一个频率的改变被名为Anti-Stokes shift。

关于振动的配位,分子极化电位的改变或称电子云的改变量,是分子拉曼效应必定的结果。极化率的变化量将决定拉曼散射强度。该模式频率的改变是由样品的旋转和振动状态决定。

 

Rayleigh散射:弹性碰撞;无能量交换,仅改变方向;

Raman散射:非弹性碰撞;方向改变且有能量交换;

 

 

拉曼光谱的特征

 

1. 对不同物质Raman 位移不同;

2.对同一物质Δν与入射光频率无关;是表征分子振-转能级的特征物理量;是定性与结构分析的依据;

3.拉曼线对称地发布在瑞利线两侧,长波一侧为斯托克斯线,短波一侧为反斯托克斯线;

4.斯托克斯线强度比反斯托克斯线强;

 

激光拉曼光谱仪的组成

 

自从六十年代将激光器用于拉曼光谱仪后,拉曼光谱仪得到了飞速的发展。如今的拉曼光谱仪无论在检测精度和测试范围上都是以前的拉曼光谱仪所不能相比的。下图是激光拉曼光谱仪的示意图,它主要由光源、外光路系统、样品池、单色器、信号处理及输出系统等五部分组成。

 

拉曼光谱使用的波长的激光器有哪些

 

从紫外、可见到近红外波长范围内的激光器都可以用作拉曼光谱分析的激发光源,典型的激光器有(不限于):

 

紫外:224nm,257nm,325 nm,364 nm

可见:457nm,488nm,514nm,532nm,633nm,660nm

近红外:785nm,830nm,980nm,1064nm

 

拉曼光谱仪器展示

 

RA 200是苏州浪声科学仪器有限公司推出的手持式拉曼光谱仪,其采用了空间耦合光学、电子学设计,以及融合了科学的化学计量学算法,具有操作简便,性能优越.维护方便、环境实用性强等特点,被广泛应用于医药、石油、化工、环保.食品、材料、海事、国防等领域。

 

产品特点

 

一键智能操作:采用一键式操作设计并融入强大专业的算法,只需按检测按钮即可快速得出准确的结果,操作简单,即使非技术人员也可轻松掌握使用方法。

无需样品处理:仪器能够透过玻璃,塑封袋、透明、半透明的容器对对未知的固体,液体(包括水溶液和其他类型溶液)进行快速身份识别,无需制备样品,操作简便。

现场快速定性分析:仪器配备拉曼光谱分子指纹技术法,一键测试,数秒即可给出结果,专为现场快速定性分析而研制,具有良好的环境适应性。

多形式数据输出:仪器配置便携式蓝牙打印机,同时数据可采用EXCEL,PDF格式输出,用户可创建自定义报告。

轻松自定义:仪器采用嵌入式彩色触摸屏,操作界面简单、直观,用户可根据实际需求自行构建数据库和仪器管理。