拉曼光谱的原理及应用

拉曼光谱由于近几年来以下几项技术的集中发展而有了更广泛的应用。这些技术是：

CCD检测系统在近红外区域的高灵敏性，体积小而功率大的二极管激光器，与激发激光及信号过滤整合的光纤探头。这些产品连同高口径短焦距的分光光度计，提供了低荧光本底而高质量的拉曼光谱以及体积小、容易使用的拉曼光谱仪。

光照射到物质上发生弹性散射和非弹性散射，弹性散射的散射光是与激发光波长相同的成分，非弹性散射的散射光有比激发光波长长的和短的成分，统称为拉曼效应。

当用波长比试样粒径小得多的单色光照射气体、液体或透明试样时，大部分的光会按原来的方向透射，而一小部分则按不同的角度散射开来，产生散射光。在垂直方向观察时，除了与原入射光有相同频率的瑞利散射外，还有一系列对称分布着若干条很弱的与入射光频率发生位移的拉曼谱线，这种现象称为拉曼效应。由于拉曼谱线的数目，位移的大小，谱线的长度直接与试样分子振动或转动能级有关。因此，与红外吸收光谱类似，对拉曼光谱的研究，也可以得到有关分子振动或转动的信息。目前拉曼光谱分析技术已广泛应用于物质的鉴定，分子结构的研究谱线特征。

拉曼光谱仪搭建&维修    

1. 光路平台倒置, 光学元件都是头朝下倒置着固定在上面的。而一般我们搭光路都是在光学平台上方正置，但这个等于把光学平台倒过来。

2. 785 nm 激光器坏了两次。

3. 内部胶水老化，拆开后竟然发现光栅掉脱落，反射镜脱离。这与光路平台倒置的设计也分不开。

4. 内部做工粗糙，简直粗制滥造。例如: 用银色胶带挡杂光。(漏光也就算了，为啥不用黑的)

5. 顶部是个弧形的热沉，为拆下倒置维修造成很大障碍，弧形的热沉底，使修理很不稳定，需要借助外界固定。

拉曼光谱仪在能源、电池领域中的应用

通常情况下拉曼光谱是不用于离子检测的，但当离子和其它物质发生作用时，可以通过其它物质信号的改变来反推离子的扩散或浓度情况。由于拉曼光谱可以对分子所处的微环境进行表征，在一定的实验设计下，它是可以对离子、pH值、温度等信息进行表征的。

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拉曼光谱的优势及应用

拉曼基本原理：当一束频率为v0的单色光照射到样品上后，分子可以使入射光发生散射。大部分光只是改变光的传播方向，从而发生散射，而穿过分子的透射光的频率，仍与入射光的频率相同，这时，称这种散射称为瑞利散射；还有一种散射光，它约占总散射光强度的 10-6～10-10，该散射光不仅传播方向发生了改变，而且该散射光的频率也发生了改变，从而不同于激发光（入射光）的频率，因此称该散射光为拉曼散射。

拉曼光谱应用：拉曼光谱技术以其信息丰富,制样简单,水的干扰小等的优点,在化学、材料、物理、高分子、生物、地质等领域有广泛的应用.

1.化学研究

a)有机化学

b)无机化学

c)催化化学

d)电化学

2. 高分子材料

a)判断化学结构

b)组分定量分析

c)晶相与无定形相的表征以及聚合物结晶过程和结晶度的监测.

d)动力学过程研究

e)高分子取向研究

f)聚合物共混物的相容性以及分子相互作用研究.

g)复合材料应力松弛和应变过程的监测.

h)聚合反应过程和聚合物固化过程监控.

3. 材料科学研究

a)薄膜结构材料拉曼研究

c)半导体材料研究

d)耐高温材料的相结构拉曼研究.

f)全碳分子的拉曼研究.

4.生物学研究

a)蛋白质二级结构、主链构象、侧链构象

b)生物膜的脂肪酸碳氢链旋转异构现象.

c)DNA分子结构以及和DNA与其他分子间的作用.

d)研究脂类和生物膜的相互作用、结构、组分等.

e)对构像变化敏感的羧基、巯基、S-S、C-S构像变化

5.***研究

a)***化学成分分析

b)***的无损鉴别

c)***的稳定性研究

6.宝石研究

a)用于宝石包裹体化学成分的定性、定量检测

b)在宝石鉴定中的应用

7.制药原辅料检测