发布单位:泰科施普(北京)技术有限公司 发布时间:2022-5-2
当一束频率为v0的单色光照射到样品上后,分子可以使入射光发生散射。大部分光只是改变光的传播方向,从而发生散射,而穿过分子的透射光的频率,仍与入射光的频率相同,这时,称这种散射称为瑞利散射;还有一种散射光,它约占总散射光强度的 10^-6~10^-10,该散射光不仅传播方向发生了改变,而且该散射光的频率也发生了改变,从而不同于激发光(入射光)的频率,因此称该散射光为拉曼散射。在拉曼散射中,散射光频率相对入射光频率减少的,称之为斯托克斯散射,因此相反的情况,频率增加的散射,称为反斯托克斯散射,斯托克斯散射通常要比反斯托克斯散射强得多,拉曼光谱仪通常大多测定的是斯托克斯散射,也统称为拉曼散射。散射光与入射光之间的频率差v称为拉曼位移,拉曼位移与入射光频率无关,它只与散射分子本身的结构有关。拉曼散射是由于分子极化率的改变而产生的(电子云发生变化)。拉曼位移取决于分子振动能级的变化,不同化学键或基团有特征的分子振动,δe反映了特定能级的变化,因此与之对应的拉曼位移也是特征的。这是拉曼光谱可以作为分子结构定性分析的依据。
拉曼光谱具有明显的优势,主要包括:水的拉曼散射很微弱,是研究水溶液中的生物样品和化学化合物的理想工具;波数范围广,可对有机物及无机物进行分析;拉曼光谱具有指纹图谱特点,谱峰分辨率高、清晰尖锐,适合进行不定项检测等;抗干扰能力强,无需进行复杂的样品准备,可进行快速分析;对测试样品的量要求少,只需要少量的样品就可以实现检测。
同时,随着纳米增强试剂和光源技术的发展与应用,使基于拉曼光谱的检测技术得到了广泛的发展和应用。目前,这一技术已被广泛用于食品安全、环境科学,公共安全、生物医学等领域,成为检测市场中一个---。
激光拉曼光谱是一种测定物质分子成分的微观分析技术,是激光光子与宝石分子发生非弹性碰撞后,改变原有入射频率的一种分子联合散射光谱,通常将这种非弹性碰撞的散射光谱称之为拉曼光谱。波数的改变量即为拉曼位移,拉曼位移由宝石分子结构的振动能级所决定,而与辐射光源无关,这即为拉曼效应的基本内涵。
拉曼光谱法是研究化合物分子受光照射后所产生的散射,散射光与入射光能级差和化合物振动频率、转动频率的关系的分析方法。
与红外光谱类似,拉曼光谱是一种振动光谱技术。所不同的是,前者与分子振动时偶极矩变化相关,而拉曼效应则是分子极化率改变的结果,被测量的是非弹性的散射辐。
一定波长的电磁波作用于被研究物质的分子,引起分子相应能级的跃迁,产生分子吸收光谱。引起分子电子能级跃迁的光谱称电子吸收光谱,其波长位于紫外~可见光区,故称紫外-可见光谱。
电子能级跃迁的同时伴有振动能级和转动能级的跃迁。引起分子振动能级跃迁的光谱称振动光谱,振动能级跃迁的同时伴有转动能级的跃迁。拉曼散射光谱是分子的振动-转动光谱。用远红外光波照射分子时,只会引起分子中转动能级的跃迁,得到纯转动光谱。
拉曼光谱的优点在于它的快速,准确,测量时通常不破坏样品(固体,半固体,液体或气体),样品制备简单甚至不需样品制备。谱带信号通常处在可见或近红外光范围,可以有效地和光纤联用。
这也意味着谱带信号可以从包封在任何对激光透明的介质,如玻璃,塑料内,或将样品溶于水中获得。现代拉曼光谱仪使用简单,分析速度快(几秒到几分钟),性能很---。因此,拉曼光谱与其他分析技术联用比其他光谱联用技术从某种---说简便(可以使用单变量和多变量方法以及校准。