激光拉曼光谱法

激光拉曼光谱法1第1页，共12页，2023年，2月20日，星期一光的散射光束通过不均匀介质时，部分光束将偏离原来方向而分散传播，从侧向也可以看到光的现象，叫做光的散射。分类：1）Tyndall效应当介质粒子（如在乳浊液、悬浮液、胶体溶液中）的大小与光的波长差不多时，散射光的强度增强，用肉眼也能看到，这就是Tyndall效应。散射光的强度与入射光波长的平方成反比，可用于高聚物分子和胶体粒子的大小及形态结构的研究。2）Rayleigh散射、Raman散射

当介质的分子比光的波长小的时候发生；

Rayleigh散射:

光子与介质分子发生了弹性碰撞，散射光和入射光波长和频率相同，强度和波长的四次方成反比；

Raman散射:

光子与介质分子发生非弹性碰撞，散射光频率发生变化。2第2页，共12页，2023年，2月20日，星期一Rayleigh散射Raman散射

hE0eE1vv=1v=0h0h0h0h(0

+

)E1v+h0E0v+h0h(0

-

)受激虚态E1eE0v3第3页，共12页，2023年，2月20日，星期一Raman位移Raman散射光与入射光频率差；Raman散射的两种跃迁能量差：

E=h(0-

)产生stokes线；强；基态分子多；

E=h(0+

)产生反stokes线；弱；ANTI-STOKES0-

RayleighSTOKES0+

0h(0

+

)E0E1v=1v=0E1+h0E2+h0

h

h0h(0

-

)4第4页，共12页，2023年，2月20日，星期一与入射光频率无关。对不同物质,不同；是定性研究分子结构的重要依据。Raman位移特点5第5页，共12页，2023年，2月20日，星期一拉曼光谱与红外吸收光谱的比较拉曼光谱是由于分子对入射光的散射引起的，而红外光谱则是由分子对红外光的吸收产生的。两者都属于分子光谱，都用来研究分子的振动。6第6页，共12页，2023年，2月20日，星期一红外活性和拉曼活性的振动①红外活性振动红外活性振动—伴有偶极矩变化的基团振动ⅰ极性基团ⅱ非对称性振动②拉曼活性振动拉曼活性振动—伴随有极化率变化的振动。ⅰ非极性基团ⅱ对称性振动

诱导偶极矩（=E）和分子极化率*对称线型分子（如CO2）：对称振动→拉曼活性;不对称振动→红外活性

Eeer7第7页，共12页，2023年，2月20日，星期一外电场中，分子产生诱导偶极距

=E分子极化率，其大小表示改变分子中电子云分布的难易程度分子在外电场E中，会发生电子云对分子骨架的相对移动和分子骨架的变形，称为极化。8第8页，共12页，2023年，2月20日，星期一1234拉曼活性红外活性红外活性振动自由度：3N-5=4拉曼光谱—源于极化率变化红外光谱—源于偶极矩变化9第9页，共12页，2023年，2月20日，星期一红外与拉曼谱图对比红外光谱：基团；拉曼光谱：分子骨架测定；10第10页，共12页，2023年，2月20日，星期一拉曼散射光谱应用测定分子的骨架（红外光谱利于测定基团），若分子中含有-C=C-，-S-S-,-C-N-,-S=N-,-N=N-等基团，拉曼散射信号强，适宜拉曼光谱研究；固体所需样品量少，可直接测定；适合于水体系的研究。11第11页，共12页，