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便攜拉曼光譜儀的原理講述

閱讀：848 發(fā)布時(shí)間：2023-3-22
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便攜拉曼光譜儀主要適用于科研院所、高等院校物理和化學(xué)實(shí)驗(yàn)室、生物及醫(yī)學(xué)領(lǐng)域等光學(xué)方面，研究物質(zhì)成分的判定與確認(rèn)；可以應(yīng)用于石油產(chǎn)品的快速分類(lèi)和成分定性定量分析；地質(zhì)勘探的現(xiàn)場(chǎng)分析研究。該儀器以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便、測(cè)量快速高效準(zhǔn)確，以低波數(shù)測(cè)量能力稱(chēng)；采用共焦光路設(shè)計(jì)以獲得更高分辨率，可對(duì)樣品表面進(jìn)行um級(jí)的微區(qū)檢測(cè)，也可用此進(jìn)行顯微影像測(cè)量，該儀器成為可移動(dòng)小型實(shí)驗(yàn)室。
優(yōu)點(diǎn)：
通常樣品無(wú)需處理，或僅需要簡(jiǎn)單富集即可檢測(cè)。與傳統(tǒng)的檢測(cè)方法需用費(fèi)時(shí)費(fèi)力的樣品前處理相比，便攜式拉曼光譜儀使用更加方便靈活，適合現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的需求。樣品可以在其塑料包裝袋或玻璃或塑料瓶中直接進(jìn)行測(cè)試。
工作原理
當(dāng)一束頻率為v0的單色光照射到樣品上后，分子可以使入射光發(fā)生散射。大部分光只是改變方向發(fā)生散射，而光的頻率仍與激發(fā)光的頻率相同，這種散射稱(chēng)為瑞利散射；約占總散射光強(qiáng)度的 10-6～10-10的散射，不僅改變了光的傳播方向，而且散射光的頻率也改變了，不同于激發(fā)光的頻率，稱(chēng)為拉曼散射。拉曼散射中頻率減少的稱(chēng)為斯托克斯散射，頻率增加的散射稱(chēng)為反斯托克斯散射，斯托克斯散射通常要比反斯托克斯散射*得多，拉曼光譜儀通常測(cè)定的大多是斯托克斯散射，也統(tǒng)稱(chēng)為拉曼散射。
散射光與入射光之間的頻率差v稱(chēng)為拉曼位移，拉曼位移與入射光頻率無(wú)關(guān)，它只與散射分子本身的結(jié)構(gòu)有關(guān)。拉曼散射是由于分子極化率的改變而產(chǎn)生的。拉曼位移取決于分子振動(dòng)能及的變化，不同化學(xué)鍵或基團(tuán)有特征的分子振動(dòng)，ΔE反映了**能級(jí)的變化，因此與之對(duì)應(yīng)的拉曼位移也是特征的。這是拉曼光譜可以作為分子結(jié)構(gòu)定性分析的依據(jù)。

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