拉曼光谱77个常见问题与答案

1、拉曼光谱77个常见问题与答案一、请问激光拉曼光谱和红外光谱有什么区别?1.象形的解释一下，红外光谱是“凹”，拉曼光谱是“凸”。两者两者互为补充。2.(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

2、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。3.本质上是这样的,红外是吸收光谱,拉曼是散射光谱,偶老板告诉我的,虽然他不是做这个方面的.红外是当被测分子被一定能量的光照射是,分子振动能级发生跃迁,同时由

3、于分子的振动能量高于转动能级,那样,振动的同时,肯定含有转动,所以,红外是分子的振转吸收,也就是它将能量吸收.拉曼是当一束光子撞击到被测分子上时,从量子力学上讲,光子与分子发生非弹性碰撞,光子的能量经过碰撞之后增加或者减少,这样就是拉曼散射.也就是说光子的能量没有完全吸收.当然也有完全弹性碰撞,那种情况不是拉曼散射,是瑞利散射.从能级的角度来讲拉曼散射,是分子先吸收了光子的能量,从基态跃迁到虚态,到了虚态之后,由于处于高能级,它从虚态返回到第一振动能级,释放能量,这样放出的光子的能量小于入射光子的能量,这样就是拉曼散射的一种,也就是处于斯托克斯散射.当从第一振动能级跃迁到虚态,然后从虚态返回到

4、基态,这样放出的能量就大于入射光的能量,这就是反斯托克斯区,也是拉曼散射的一种.能量不变的就是锐利散射.4.有些振动红外和拉曼都能检测到，有些振动只有其中一个能检测。比如氧气、氮气只能用拉曼检测。红外不能检测低于400波数的。红外更适合用于有机物，拉曼更适合无机物。红外受水的干扰比较大。二、有谁知道什么是蓝移什么是红移?通常来说，蓝移就是波长向短波长方向移动，波数增加;红移就是波长向长波长方向移动，波数减少。1.红移在物理学和天文学领域，指物体的电磁辐射由于某种原因波长增加的现象，在可见光波段，表现为光谱的谱线朝红端移动了一段距离，即波长变长、频率降低。相反的，波长变短、频率升高的现象则被称为

5、蓝移2.谱峰的“红移”和“蓝移”是指在分子光谱中生色团受与其相连的分子中其他部分的影响和溶剂的影响而使其吸收峰位置发生移动的现象，当吸收峰移向长波方向时就称为“红移”，移向短波方向时则称为“蓝移”。实际上这种现象不仅会发生在分子的电子能级跃迁过程中，而且也会发生在在分子的振动和转动能级的跃迁中，只不过在红外光谱中很少有人这么叫。在原子发射光谱中，因为原子线是由处于气态的激发态原子或离子产生的，所以其波长不会受原来分子中环境的影响，同样也不会受溶剂的影响，因此根本就不会存在分子光谱中的“红移”和“蓝移”现象。三、有几种激光光源?1.氩离子、半导体、氦氖2.可见光激光器应用最多的是氩离子激光器，可

6、产生10种波长的激光，其中最强的是488纳米(蓝光)和514纳米(绿光)激光器，现在最为常用，性能十分稳定的是514纳米激光器;另外，532纳米固体二极管泵浦激光器、632.8纳米(红光)、780纳米等可见光激光器;以及785纳米二极管、830纳米近红外激光器;掺钕的钇铝石榴石(YAG)激光器被用作傅里叶变换拉曼光谱的光源，其激光波长为1064纳米(红外);染料激光器是目前较成熟、应用较为普遍的可调谐激光器，是共振拉曼研究时的理想光源。一般来说，拉曼光谱与激光的波长是无关的，选择不同波长的激光主要取决于研究的对象，如果研究生物蛋白质、细胞等，则需要波长较长的近红外光，避免了荧光对拉曼光谱的干扰

7、。但对于一些深色、黑色粉末样品，由于近红外的热效应，而使热背景干扰拉曼光谱，这时选择可见光区的激光比较合理。对于研究化学发光和荧光光谱，则选择紫外激光器。所以在研究颜料时，选配514纳米和785(或830纳米)纳米两种波长的激光器就够用了，对于红、黄、白色颜料采用785纳米的激光器进行分析，对于蓝、绿色颜料则采用514纳米的激光器进行分析。3.激光出现以前主要用低压水银灯作为光源，目前已很少使用。为了激发喇曼光谱，对光源最主要的要求是应当具有相当好的单色性，即线宽要窄，并能够在试样上给出高辐照度。气体激光器能满足这些要求，自准性能好，并且是平面偏振的。各种气体激光器可以提供许多条功率水平不同的

8、分立波数的激发线。最常用的是氩离子激光，波长为514.5nm和488.0nm的谱线最强，单频输出功率为0.21W左右。也可以用氦氖激光(632.8nm，约50mW)。4.在光纤测量和光纤传感系统中使用的光源种类很多，按照光的相干性，可分为非相干光源和相干光源。非相于光源包括白炽光源和发光二极管(LED)，相干光源包括各种激光器。激光器按工作物质的不同，可分为气体激光器、液体激光器、固体激光器和半导体激光器等。半导体光源是光纤系统中最常用的也是最重要的光源。其主要优点是体积小、重量轻、可靠性高、使用寿命长，亮度足够、供电电源简单等。它与光纤的特点相容，因此，在光纤传感器和光纤通信中得到广泛应用。

9、半导体光源又可分为发光二极管(LED)和半导体激光器(LD)。这两种器件结构明显不同，但却包含相同的物理机理。增益带宽高于任何其它媒质，主要由于光子发射是因两个能带间的电子运动所致。半导体激光器的典型增益曲线延宽到1012Hz。5.紫外的也有的比如214nm四、什么是CCD?1.电荷偶合器件,Chargecoupleddevice2.固体检测器。目前已被采用的固体检测器主要有：1）CCD(Charge-CoupledDetector)，电荷耦合检测器。二维检测器，每个CCD检测器包含2500个像素，将22个CCD检测器环形排列于罗兰园上，可同时分析120-800nm波长范围的谱线。2）CID(

10、Charge-InjectionDetector)，电荷注入式检测器，二维阵列，2828mm的芯片共有512512(262,144)个检测单元，覆盖167-1050nm波长范围;3）SCD(SubsectionCharge-CoupledDetector)分段式电荷耦合检测器，面阵检测器，面积：1319mm，有6000个感光点，有5000条谱线可供选择;4）CCD、CID等固体检测器，作为光电元件具有暗电流小、灵敏度高、信噪比较高的特点，具有很高的量子效率，接近理想器件的理论极限值。而且是超小型的、大规模集成的元件，可以制成线阵式和面阵式的检测器，能同时记录成千上万条谱线，并大大缩短了分光系统

11、的焦距，使直读光谱仪的多元素同时测定功能大为提高，而仪器体积又可大为缩小，焦距可缩短到0.4m以下，正在成为PMT器件的换代产品。3.CCD也有百万象素的。不是所有的ccd都应用于罗兰圆类仪器上。典型仪器：VarianVistaMPX。CID也有大面积的，百万象素的，LeemanProdigy五、测试了一些样品，得到的是Ramanshift，但是文献是wavenumber，不知道它们之间的转换公式是怎么样的?激光波长632nm。1.两者是一回事。Ramanshift即为拉曼位移或拉曼频移，频率的增加或减小常用波数差表示，拉曼光谱仪得到的谱图横坐标就是波数wavenumber，单位cm-1。2.

12、两者一回事。拉曼频移ramanshift指频率差，但通常用波数wavenumber表示，单位cm-1，可以说某个谱峰拉曼位移是波数，或cm-1。3.在Raman谱中，wavenumber有两种理解，一种是相对波数，这时就等于Ramanshift;另一种是绝对波数(这在荧光光谱中用的比较多)，这个绝对波数是与激发波长有关，不同的激发波长得到的绝对波数是不一样的，这时Ramanshift等于(10000000/激发波长减去Raman峰的绝对波数)。所以通常在Raman谱中，wavenumber一般可理解为Ramanshift。六、如何用拉曼光谱仪测透明的有机物液体，测试时放到了玻璃片上测出来的结果

13、是玻璃的光谱。1.我今天还在用激光拉曼测聚苯乙烯，没有出现你说的情况啊是不是玻璃管被污染的厉害?2.你测出的玻璃的信号，有没有可能们焦点位置不对?3.应该是聚焦位置不对，聚在玻璃上了，我以前也犯过同样的错误。4.用凹面载玻片，液体量会比较多，然后用显微镜聚焦好就可以了，如果液体有挥发性，最好液体上用盖玻片，然后焦点聚焦到盖玻片以下。如果还不行，你可以查一下“液芯光纤”这个东东。5.建议：(1)有机液体里面的分析物质浓度多大?Raman测定的是散射光，所以在溶液中的强度相对比较底，故分析物浓度要大些。 (2)你用的是共聚焦Raman吗?聚焦点要在毛细管的溶液里面才好。可以在溶液中放点“杂物”方便

14、聚焦。 (3)玻璃是无定形态物质，应该Raman信号比较弱才对。七、我们这里有做生物样品的拉曼光谱的，在获得的图里面有很强的荧光，有的说，如果拉曼得不到就用其荧光谱。可我想问一下，在拉曼谱里面得到的荧光背景，是真正的荧光特征谱吗?这和荧光光谱仪里面的荧光图有什么区别?1.原则上说，拉曼谱中的荧光和荧光谱中的荧光是一样的，只要激发波长和功率密度相同。注意横坐标要从波数变换为纳米，即用10000000nm(1cm)除以波数就行了。但有一点要注意，不同波长的激发光照射样品，得到的拉曼相近，但荧光可以有很大不同，甚至相同波长不同功率激发，荧光谱都大不一样。2.“注意横坐标要从波数变换为纳米，即用100

15、00000nm(1cm)除以波数就行了”?Raman测定的是散射光，得到的是Ramanshift.Ramanshift和绝对波长(荧光光谱)之间要一个转换的吧。3.生物样品一般荧光峰比较宽，用荧光光测试之前一般先会做仪器本身曲线校正也就是仪器本身的响应曲线，这样测出的荧光峰才比较准，特别是对于宽峰更要做这个较准。而Raman光谱一般采集的区域比较窄(指的是波长区域)，一般在窄的波长范围变化不大，因此一般不考虑仪器本身响应曲线误差，但是Raman光谱来测宽荧光峰，影响就比较大。八、请问，测固体粉末的拉曼图谱时，对于荧光很强的物质，应该如何处理?特别是当荧光将拉曼峰湮灭时，应该怎么办?增加照射时间

16、的方法，我试过，连续照射了4小时，结果还是有很强的荧光。我只有一台532nm的激光器，所以更换激光波长的方法目前我不能用。想问问各位，还有别的方法吗?1.使用SERS技术或者使用很少量的样品进行测量，或者稀释你的样品到一些别的基体里面去，比如说KBr。2.波长不可调的话，激光强度应该是可调的，你把激光强度调低点试试。这个在光源和软件上都有调的。全调到比较低的，然后再用长时间试试。3.可以尝试找一种溶剂溶解粉末，看能不能猝灭荧光背景。采用反斯托克斯，滤光片用Nortch滤光片。九、请问用激光拉曼仪能测量薄膜的厚度、折射率及应力吗?它能对薄膜进行那些方面的测量呢?1.应该不能测薄膜的厚度、折射率及

17、应力吧2.现在的共焦显微拉曼可以做膜及不同层膜的，你的问题我觉得用椭偏仪更好3.拉曼光谱可以测量应力，厚度好像不行4.应力可以测，应力有差别的时候拉曼会有微小频移，其他两种没听说过拉曼能测十、拉曼做金属氧化物含量的下限是多少?我有一几种氧化物的混合物，其中MoO3含量只有5%，XRD检测不到，拉曼可以吗?应该和待测样品的拉曼活性有关，并不能绝对说一定能测到多少检测线，有些氧化物可能纯的样品也测不出光谱，信号强的则可能会低一些十一、小弟是刚涉足拉曼这个领域，主打生物医学方面。实验中，发现温度不同时，拉曼好像也不一样。不知到哪位能帮忙解释一下这个现象。温度升高，拉曼线会频移，线宽会变宽，只要物质状

18、态不变，特征峰不会有太大变化，除非高温造成化学反应或者其他变化。十二、文献上说，拉曼的峰强与物质的浓度是成正比关系，那么比如我配置1mol/L的某溶液，和0.5mol/L的溶液，其峰强度是正好一半的关系吗?应用拉曼，是否能采用峰积分，或者用近红外那样的多元统计的办法来定量吗?准确度怎么样?存在激发效率的问题，拉曼一直以来被认为只能做半定量的研究，就是因为不是线性的，有这方面的文献，具体记不清了。十三、拉曼峰1640对应的是什么东西啊?无机的。1.这个峰一般来说是C=O双键的峰，可是你说是无机物，很有可能是某一个基团的倍频峰，看看820左右或者是某两个峰的叠加。2.也有可能是你在测量过程当中由于

19、激光引起的碳化物质。还有一种可能就是C=C.3.拉曼在1610-1680波数区间有C=N双键的强吸收十四、1红外分析气体需要多高的分辨率?2拉曼光谱仪是否可分析纯金属?1，分析气体时理论上最高只需0.5cm-1。实际应用上绝大部分情况下4cm-1已足够。对于气体，还是希望分辨率高一些好，一般都用1cm-1一下，这样对气体的一些微小峰的变化检测更好2，基本上不可能。金属不太可能作出来，因为一般不发生分子极化率改变。十五、我想请问一下这里的高手测定过渡金属络合物水溶液中金属与有机物中的某个原子是否成键可以用拉曼光谱分析吗?如果键能对应的波数在100cm-1以上，估计是可以的，现在比较新的拉曼光谱仪

20、就可以十六、金红石和锐钛矿对紫外Raman的响应差别大不大?同样条件下的金红石和锐钛矿的Raman峰会不会差很多?1.用不同的激发光激发样品，若激光对样品没有破坏作用，拉曼谱图中谱峰的相对强度有时会发生一些变化，但不会完全变了，否则就很难用拉曼光谱进行定性分析了。2.TiO2矿物的情况比较特殊，它们有三种晶型：锐钛矿、板钛石和金红石，其中板钛矿比较少见。锐钛石的特征是142cm-1左右的强峰，金红石中此峰消失或很弱。但我们经常见到的不是这两种极端情况，而多是介于金红石或锐钛石中间的TiO2相。有时一个颗粒中，若激光作用在不同的点上，也会打出差别较大的谱图来。3.你说的情况，可能有两个原因：一是

21、换波长后，激光与样品的作用点移动;二是激光的能量使样品的晶型发生变化。我个人觉得第一种的可能性较大。十七、请教我所作的实验是用柠檬酸金属盐溶胶拉制成纤维，想做一下拉曼光谱来证明是否有线性分子的存在，可以吗？1.当然可以了，但是这要拉曼方面比较深厚的基础，可以先建立模型进行模拟，然后跟实验相对照，能对应就是最大的说服力了，说不定能发到国际上影响力很高的杂志呢2.拉曼光谱应该和分子的对称性相关，通过群论可以知道那些谱峰是有活性的，理论上是可以做到的。但对于较大的分子可能不容易啊十八、在测量拉曼光谱仪的灵敏度参数时，有人提出，单晶硅的三阶拉曼峰的强度跟硅分子的取向(什么111，100之类)的有关，使

22、用不同取向的硅使用与其相匹配的激光照射时，其强度严重不一样，是这样吗?不知道大家测量激光拉曼光谱仪的灵敏度时都是怎么测量的？1.是的，硅单晶片放置的方向不同峰的强度不同。一般只观察520cm-1峰的强度，不同的硅片取向，不同倍数的物镜，长焦物镜或短焦物镜，520cm-1峰的强度都不同。2.520cm-1处好像不是硅的三阶峰的位置吧，测试灵敏度的时候一般是硅的三阶峰的信噪比来衡量呀。520处是跟硅的取向有关系，但是单晶硅的三阶拉曼峰呢?3.硅三阶峰位置1440cm-1。4.关于硅晶体各向异性的说明可以做偏振拉曼光谱，有些楼主同志说拉曼强度跟光源强度，透镜倍数，等因素有关，说法没错，但是这个跟硅的

23、各向异性并没多大关系，随便一个样品的拉曼强度都跟这些因素有关!5.硅的各向异性，比如以VV偏振沿硅的111和110面做谱图，在光源强度，透镜倍数等因素都相同条件下拉曼强度是不一样的，根据这些强度还有入射角度，偏振配置可以计算出硅的各向异性指标!6.这里可能涉及到很多拉曼光谱的原理和偏振光学，偏振配置，等等的一些计算方法(涉及到的理论包括：群论，晶体结构理论，固体物理，偏振光学，拉曼原理等理论)十九、请问如何进行拉曼光谱数据处理?1.可以找相关的拉曼书上有一些特征峰的波数，自己对照分析。也可以在仪器软件中的标准谱图搜索，不过标准谱图不太多的。2.如果你有数据库可以先比对一下能否确定物质种类，其次

24、可以对峰位、信号强度等信息用曲线拟合方式进行分析。二十、请教作激光拉曼测试，样品如何预处理?1.一般来说，样品都不需要做预处理，不象红外那样麻烦。分析固体和液体比较容易，气体就难了，除非密度很大，否则只能用大型拉曼2.表面打磨一下或用酒精丙酮一类的东西清洗一下更好，不这样也行，在做的时候聚焦在比较干净平整的地方就行。二十一、请教拉曼谱实验时，如何选择激发波长，1064nm?还是785nm或633nm?1.多看看相关文献，我做的蛋白质常用514nm，也可以用紫外200nm附近激发即为共振拉曼，浓度低也可以测。2.理论上讲，拉曼光谱与激发光的波长无关。但有的样品在一种波长的激光激发下会产生强烈荧光

25、，对拉曼光谱产生干扰。这时要换一种激发光，以避开荧光的干扰。若样品在不同激光激发下都不发荧光，则随使用哪一种激光都可以。3.根据瑞利定律，拉曼散射线的强度与激发光波长的四次方成反比。如果不考虑检测器等因素，当然是激发光的波长越短越好，最好是紫外激光。但可惜的是，现在用于拉曼光谱仪上的CCD最好的响应波长在620nm左右，480nm以下的响应非常差，若CCD技术不进一步改进，紫外激光器对拉曼光谱仪很难说是一种有用的激光器。二十二、拉曼信号对入射角和出射角的响应又是什么样?我的样品是有衬底支持的薄膜样品(膜厚几百纳米-几微米)，怎样扣除衬底的影响?1.从散射载面看，散射光的收集方向与入射光方向成9

26、0度效果最好，但现在的小拉曼光谱仪都是用背散射方向，因为仪器的灵敏度提高了，接收方向一般不是个问题，除非想做偏振研究。2.扣背底问题：有一个说法是“样品+衬底”做一张图，“衬底”做一张图，然后数据相减，但实践证明这种方法不是很好，经常出现负峰或谱图怪异现象。干吗非要扣背底呢?背底留着也能说明点问题，除非样品峰与背底峰有干扰。如果有干扰，试试所谓共焦(confocal)技术看看灵不灵。二十三、微区拉曼和普通拉曼有区别吗，尤其在图谱上?多晶，单晶和非晶拉曼有何区别?二十三、微区拉曼和普通拉曼有区别吗，尤其在图谱上?多晶，单晶和非晶拉曼有何区别?1.微区拉曼和普通拉曼只是实验方法不同，拉曼谱图的形状

27、原则上只取决于样品，当然实验方法不同对拉曼光谱图的记录效果有影响。2.若不做偏振实验，单晶和粉晶的拉曼光谱图不会有太大差别，只是某些谱峰的相对强度有些不同。单晶与粉晶的拉曼光谱图中的谱峰较尖锐，而非晶的谱峰趋于宽化。3.微区拉曼和普通拉曼应是测试范围上的不同吧！二十四、我是做复合材料的研究的，主要是想研究纤维增强复合材料的界面性能?确实，理论上是可以。目前使用拉曼光谱测定晶体应力分布已经很成熟了，如在半导体行业已经作为质量控制的主要手段-对半导体器件进行逐点扫描，再以特征信号的峰位为参量生成图像，便可反映出应力空间分布情况，从而指导工艺尽量避免应力的发生。二十五、学校有一套拉曼光谱仪，计划给学

28、生开一个测量固体(或粉末)拉曼光谱的实验。试了几种材料都不明显，各位高人能推荐几种容易找到的象四氯化碳拉曼光谱那么明显的固体，晶体，或者粉末吗?二十五、学校有一套拉曼光谱仪，计划给学生开一个测量固体(或粉末)拉曼光谱的实验。试了几种材料都不明显，各位高人能推荐几种容易找到的象四氯化碳拉曼光谱那么明显的固体，晶体，或者粉末吗?1.路边抓点沙子就可以了。沙子中多是石英晶体，测拉曼光谱应该很容易，当年在拉曼发现拉曼效应的同时，苏联科学家就是在石英中发现了同样的效应，我想那时的实验条件绝不会比现在的好。2.金刚石或合成金刚石的峰非常特征，很强很明显。小粒的合成金刚石极便宜3.特氟隆就很好。单晶硅更好4.散射太强是因为瑞利线滤除的程度不够，你可尝试低反射样品，如液体(四氯化碳、酒精等)。如果谱仪散射光太强，恐怕测石英有困难，其灵敏度可能也不足以测得石英信号。硅片也一样，抛光的表面会使得探测器被饱和掉。二十六、我们研究小组新近涉及碳纳米管的领域。由于纳米管的Raman信号很弱，就是要重复不断的测试才能在1600cm-1的附近得到峰。请问具体操作条件应该怎么选。如laser的功率，解析度，扫描数scannumber等等。二十六、我们研究小组新近涉及碳纳米管的领域。由于纳米管的Raman信号很弱，就是要重复不断的测试才能在1600cm-1的附近得到峰。请问具体操