拉曼光譜(Raman spectra),是一種散射光譜。拉曼光譜分析法是基于印度科學(xué)家C.V.拉曼(Raman)所發(fā)現(xiàn)的拉曼散射效應(yīng),對與入射光頻率不同的散射光譜進(jìn)行分析以得到分子振動、轉(zhuǎn)動方面信息,并應(yīng)用于分子結(jié)構(gòu)研究的一種分析方法。 .[Qi4jm>`
#^(Yw|/K
喇曼效應(yīng)起源于分子振動(和點(diǎn)陣振動)與轉(zhuǎn)動,因此從喇曼光譜中可以得到分子振動能級(點(diǎn)陣振動能級)與轉(zhuǎn)動能級結(jié)構(gòu)的知識。用虛的上能級概念可以說明了喇曼效應(yīng)。 sE
^YOT<
0.2stBw
設(shè)散射物分子原來處于基電子態(tài),振動能級如圖所示。當(dāng)受到入射光照射時,激發(fā)光與此分子的作用引起的極化可以看作為虛的吸收,表述為電子躍遷到虛態(tài)(Virtual state),虛能級上的電子立即躍遷到下能級而發(fā)光,即為散射光。設(shè)仍回到初始的電子態(tài),則有如圖所示的三種情況。因而散射光中既有與入射光頻率相同的譜線,也有與入射光頻率不同的譜線,前者稱為瑞利線,后者稱為喇曼線。在喇曼線中,又把頻率小于入射光頻率的譜線稱為斯托克斯線,而把頻率大于入射光頻率的譜線稱為反斯托克斯線。 h6n!"z8H
zGy+jeH:.
附加頻率值與振動能級有關(guān)的稱作大拉曼位移,與同一振動能級內(nèi)的轉(zhuǎn)動能級有關(guān)的稱作小拉曼位移: .`(YCn?\
'H#0-V"=
大拉曼位移:(為振動能級帶頻率) 5.D0 1?k
%(]B1Zg6,
小拉曼位移:(其中B為轉(zhuǎn)動常數(shù)) YL78cWOs
HTMg{_r(%
簡單推導(dǎo)小拉曼位移:利用轉(zhuǎn)動常數(shù)