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拉曼光谱学简介

2023.2.02

拉曼光谱学是用来研究晶格及分子的振动模式、旋转模式和在一系统里的其他低频模式的一种分光技术。拉曼散射为一非弹性散射,通常用来做激发的激光范围为可见光、近红外光或者在近紫外光范围附近。激光与系统声子做相互作用,导致最后光子能量增加或减少,而由这些能量的变化可得知声子模式。这和红外光吸收光谱的基本原理相似,但两者所得到的数据结果是互补的。

通常,一个样品被一束激光照射,照射光点被透镜所聚焦且通过分光仪分光。波长靠近激光的波长时为弹性瑞利散射。

自发性的拉曼散射是非常微弱的,并且很难去分开强度相对于拉曼散射高的瑞利散射,使得得到的结果是光谱微弱,导致测定困难。历史上,拉曼分光仪利用多个光栅去达到高度的分光,去除激光,而可得到能量的微小差异。过去,光电倍增管被选择为拉曼散射讯号的侦测计,其需要很久的时间才能得到结果。而现今的技术,带阻滤波器(notch filters) 可有效地去除激光且光谱仪或傅里叶变换光谱仪和电荷耦合元件(CCD) 侦测计的进步,在科学研究中,利用拉曼光谱研究材料特性越来越广泛。

有很多种的拉曼光谱分析,例如表面增强拉曼效应、针尖增强拉曼效应、偏极拉曼光谱等。


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