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(duì)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(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)方面信息,并應(yīng)用于分子結(jié)構(gòu)研究的一種分析方法。 2}8v(%s p
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喇曼效應(yīng)起源于分子振動(dòng)(和點(diǎn)陣振動(dòng))與轉(zhuǎn)動(dòng),因此從喇曼光譜中可以得到分子振動(dòng)能級(jí)(點(diǎn)陣振動(dòng)能級(jí))與轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)結(jié)構(gòu)的知識(shí)。用虛的上能級(jí)概念可以說明了喇曼效應(yīng)。 p5G?N(l
Jv^h\~*jH
設(shè)散射物分子原來處于基電子態(tài),振動(dòng)能級(jí)如圖所示。當(dāng)受到入射光照射時(shí),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(jí)上的電子立即躍遷到下能級(jí)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。 (+0v<uR^D
wmTb97o
附加頻率值與振動(dòng)能級(jí)有關(guān)的稱作大拉曼位移,與同一振動(dòng)能級(jí)內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)有關(guān)的稱作小拉曼位移: eA<0$Gs,h
-B +4+&{T
大拉曼位移:(為振動(dòng)能級(jí)帶頻率) V:y'Qf2M
B
{>7-0
小拉曼位移:(其中B為轉(zhuǎn)動(dòng)常數(shù)) =E.wv
YPxM<Gfa8
簡(jiǎn)單推導(dǎo)小拉曼位移:利用轉(zhuǎn)動(dòng)常數(shù)