【求助】对称性高的分子振动，拉曼散射敏感

最新回复

• xgy412 (2016-3-10 17:30:25)

  一个确定的分子必然具有某种对称性，也就是属于某一个确定的分子点群，根据该分子所属点群的群表示理论，可以看出该分子是否具有红外和拉曼活性，具体可参考周公度的结构化学基础中的分子对称性一章，末尾有例子，仍不懂的话可参考群论及其在化学中的应用一书。

• xiaoxiaoai (2016-3-10 17:30:46)

  找本晶体的书吧，高级点的看群论，
  对了，你说的ir和raman的对称性不是最根本的判据

• n111 (2016-3-10 17:31:11)

  我不是学化学的，就是想知道FeSi2是应该做红外还是拉曼

• 8899 (2016-3-10 17:31:30)

  关键是你要测它的什么性质

• QQ爱 (2016-3-10 17:31:57)

  拉曼光谱和红外光谱的区别
  红外光谱和拉曼光谱都属于分子振动光谱，都是研究分子结构的有力手段。红外光谱测定的是样品的透射光谱。当红外光穿过样品时，样品分子中的基团吸收红外光产生振动，使偶极矩发生变化，得到红外吸收光谱。拉曼光谱测定的是样品的发射光谱。当单色激光照射在样品上时，分子的极化率发生变化，产生拉曼散射，检测器检测到的是拉曼散射光。
          单色激光照射样品后，产生瑞利散射和拉曼散射。瑞利散射是激光的弹性散射，不负载样品的任何信息。拉曼散射又分为斯托克斯散射和反斯托克斯散射，拉曼散射负载有样品的信息。
          对于分子中的同一个基团，它的红外光谱吸收峰的位置和拉曼光谱峰的位置是相同的。在红外光谱图中，横坐标的单位可以用波数表示。在拉曼光谱图中，虽然横坐标的单位也是用波数，但表示的是拉曼位移。拉曼检测器检测到的是拉曼散射光，当用不同波长的激光激发样品时，拉曼检测器检测到的拉曼散射光的波长是不相同的。虽然使用的激光波长不同，但对于同一个基团，拉曼位移是相同的。拉曼位移是激光波数和拉曼散射光波数的差值。
          既然分子中同一个基团的红外光谱吸收峰的位置和拉曼光谱峰的位置是相同的，为什么还要测定拉曼光谱呢？因为红外光谱和拉曼光谱的选律是不相同的，红外和拉曼总体上说是互补的。
          有些基团振动时偶极矩变化非常大，红外吸收峰很强，是红外活性的。如羰基的吸收。有些基团振动时偶极矩没有变化，不出现红外吸收峰，是红外非活性的。这种振动拉曼峰会非常强，也是拉曼活性的。
          但一个基团存在几种振动模式时，偶极矩变化大的振动，红外吸收峰强；偶极矩变化小的振动，红外吸收峰弱。拉曼光谱与之相反，偶极矩变化大的振动，拉曼峰弱；偶极矩变化小的振动，拉曼峰强；偶极矩没有变化的振动，拉曼峰最强。这就是红外和拉曼的互补性。
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  1.从本质上面来说，两者都是振动光谱，而且测量的都是基态的激发或者吸收，能量范围都是一样的。
  2.拉曼是一个差分光谱。形象的来说，可乐的价钱是1毛钱，你扔进去1毛钱，你就能得到可乐，这是红外。可是如果你扔进去1块钱，会出来一瓶可乐和9毛找的钱，你仍旧可以知道可乐的价钱，这就是拉曼。
  3.光谱的选择性法则是不一样的，IR是要求分子的偶极矩发生变化才能测到，而拉曼是分子的极化性（polarizibility)发生变化才能测到。
  4.IR很容易测量，而且信号很好，而拉曼的信号很弱。
  5.使用的波长范围不一样，IR使用的是红外光，尤其是中红外，好多光学材料不能穿透，限制了使用，而拉曼可选择的波长很多，从可见光到NIR，都可以使用。
  当然了还有很多不同的地方，比如制样方面的，IR有时候相对比较的复杂，耗时间，而且可能会损坏样品，但是拉曼并不存在这些问题。
  6.拉曼和红外大多数时候都是互相补充的，就是说，红外强，拉曼弱，反之也是如此！但是也有一些情况下二者检测的信息是相同的。
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  （摘自 实验室-中国）
  找来自己学习学习

• mimima (2016-3-10 17:32:21)

  可是偶极矩变化大小从哪得知？

• hcy517 (2016-3-10 17:32:42)

  偶极矩是表示分子中电荷分布情况的物理量。分子由带正电的原子核和带负电的电子组成，对于中性分子，正负电荷数量相等，整个分子是电中性的，但正负电荷的重心可以重合也可以不重合。正负电荷的重心不重合的分子称为极性分子，有有偶极矩。偶极矩是矢量，是正负电重心间的距离r与电荷量q的乘积！

• mimima (2016-3-10 17:33:02)

  如果正负电中心不重合，那么对称性高还是低？
  如果正负电中心重合，比如甲烷分子，你有什么办法让它的正负电中心分离吗？

• n111 (2016-3-10 17:33:24)

  ~~~一点儿粗浅认识~~~~
  偶极矩=Q1*Q2*L=积分（q1*q2*dv）
  ~~~又~~~=极化率*电场强度
  本质上，
  红外吸收的强度与偶极矩形成的难易有关，
  偶极矩越容易形成，吸收率越高，吸收截面越大；
  拉曼频移与极化率的变化率有关，
  变化率越大，频移几率越大，拉曼峰越强！

• aaby (2016-3-10 17:33:45)

  分子振动的对称性，由分子结构本身的对称性决定，分子本身几何对称性越高，则分子振动的对称性越高。
  拉曼的检测，主要是P=aE的系数a有关，系数a是极化率，是张量，是一个矩阵，对于对称分子来说，它是对角化的。可以参照楼上的帖子
  而红外，与P＝aE有关，即与分子在电场作用下的电偶极距P有关。（电场即光作用下的电场分量）
  由此即可知道，为什么红外对对称分子不敏感，而拉曼对对称分子敏感了。
  对同一个分子来说，拉曼光谱和红外光谱是互补的，即在红外光谱中不出现或弱的振动峰，在拉曼光谱中可能出现或者是强峰；反之亦然。

• 无怨无悔 (2016-3-10 17:34:18)

  r源于dipole moment，permant或者induced
  Raman源于polarizibility
  ir和raman的互补律不是总成立，有些振动对二者都是silent
  以上都是理论上考虑ir和raman，实际上还有很多实验限制，所以我问你，你要测什么性质

• danzi (2016-3-10 17:34:39)

  对于半导体薄膜来说，红外可以测什么性质？拉曼可以测什么性质？我不懂，我看到结构有用拉曼测得，

• 冰激凌 (2016-3-10 17:35:02)

  通常,傅立叶变换红外谱是用来解决晶格结构(晶格振动)问题的
  也有研究红外透过谱的,
  主要是解决材料应用的频带问题.

• p1900 (2016-3-10 17:35:33)

  T只是光谱变换方法，不一定和哪类问题必然习惯，raman也有FT的。
  总之大家说的够多的，剩下的功课楼主还得自己做