拉曼光谱

　　拉曼光谱简介

　　拉曼光谱是一种无损的分析技术，它是基于光和材料内化学键的相互作用而产生的。拉曼光谱可以提供样品化学结构、相和形态、结晶度以及分子相互作用的详细信息。

　　拉曼光谱原理

　　拉曼是一种光散射技术。激光光源的高强度入射光被分子散射时，大多数散射光与入射激光具有相同的波长(颜色)，不能提供有用的信息，这种散射称为瑞利散射。然而，还有极小一部分(大约1/109)散射光的波长(颜色)与入射光不同，其波长的改变由测试样品(所谓散射物质)的化学结构所决定，这部分散射光称为拉曼散射。

　　拉曼光谱特征

　　1.拉曼散射谱线的波数虽然随入射光的波数而不同，但对同一样品，同一拉曼谱线的位移与入射光的波长无关,只和样品的振动转动能级有关;

　　2.在以波数为变量的拉曼光谱图上，斯托克斯线和反斯托克斯线对称地分布在瑞利散射线两侧, 这是由于在上述两种情况下分别相应于得到或失去了一个振动量子的能量。

　　3.一般情况下，斯托克斯线比反斯托克斯线的强度大。这是由于Boltzmann分布，处于振动基态上的粒子数远大于处于振动激发态上的粒子数。

　　拉曼光谱分析种类

　　拉曼光谱可以用来分析很多不同类型的样品，通常包括以下种类：

　　固体、粉末、液体、胶体、软膏、气体;

　　无机材料、有机材料、生物材料;

　　纯物质、混和物、溶液;

　　一般来说，拉曼不适合分析以下样品：

　　金属及其合金。

　　目前拉曼光谱应用的典型例子包括：

　　艺术品和考古——颜料、陶瓷以及宝石的表征与鉴定;

　　碳材料——碳纳米管的结构与纯度、缺陷/无序度表征;

　　化学——结构、纯度、反应监控;

　　地质学——矿物鉴别和分布、包裹体、相变;

　　生命科学——单个细胞或组织表征，药物、疾病诊断;

　　药学——药物成分均匀性和组分分布;

　　半导体——纯度、掺入成分、应力。