Raman光谱ppt课件

3激光拉曼光谱法,3.1概述,3.2原理,3.3与红外光谱的关系,3.4仪器,3.5应用,1,3.1概述,散射光谱,分子振动与转动,与红外光谱类似吸收光谱1,用于结构分析,C.V.Raman，theIndianphysicist1930NobelPrize,2,3.2.1瑞利散射与拉曼散射,光线通过试样，透射仍为主体波长远小于粒径，小部分散射,散射：仅改变方向，波长不变。弹性碰撞无能量交换,瑞利散射不变,垂直方向观测，原波长两侧还有散射光非弹性碰撞，有能量交换，波长有变化,拉曼散射变,3.2方法原理,3,3.2方法原理,样品池,4,3.2方法原理,CCl4的拉曼光谱,Stockslines,anti-Stockeslines,Rayleighscattering,/cm-1,5,3.2方法原理,CCl4的拉曼光谱,便携式仪器实测图仅测出Stocks线,6,3.2方法原理,受激虚态不稳定，很快(10-8s)跃回基态大部分能量不变，小部分产生位移。,室温时处于基态振动能级的分子很少，Anti-stocke线也远少于stocks线。温度升高，反斯托克斯线增加。,7,3.2方法原理,e,电子基态振动能级,e,e,Rayleigh散射,e,e,e,Raman散射,温度升高概率大！,8,3.2.2拉曼位移（Ramanshift）,=|0s|,即散射光频率与激发光频之差。v取决于分子振动能级的改变，所以他是特征的。,3.2方法原理,适用于分子结构分析,与入射光波长无关,9,3.2.3拉曼光谱与分子极化率的关系,诱导偶极矩与外电场的强度之比为分子极化率分子中两原子距离最大时，也最大拉曼散射强度与极化率成正比例关系,3.2方法原理,分子在静电场E中，极化感应偶极距,E,为极化率,10,极化率与分子振动有关,3.2方法原理,=0+(d/dq)0q,q=r-re为双原子的振动坐标re平衡位置时双原子分子核间距,下标0表示平衡位置,11,3.2.4退偏比,3.2方法原理,对称分子=0非对称分子介于0到3/4之间值越小，分子对称性越高,在入射激光的垂直与平行方向置偏振器，分别测得散射光强，则退偏比,12,（b）试样的平行偏振,13,3.3拉曼光谱与红外光谱的关系,互补,14,3.3拉曼光谱与红外光谱的关系,15,3.3拉曼光谱与红外光谱的关系,互排法则：有对称中心的分子其分子振动对红外和拉曼之一有活性，则另一非活性,互允法则：无对称中心的分子其分子振动对红外和拉曼都是活性的。,结构分析：H4C4N4拉曼C=C1623cm-1强红外C=C1621cm-1强,16,不经分离而直接测定，在红外吸收上会造成很大干扰，下图为红外图和拉曼图的比较,17,3.4仪器结构与原理,18,激光器,3.4仪器,最常用Ar激光器488.0/514.5nm频率高，拉曼光强大,试样室,发射透镜使激光聚焦在样品上收集透镜使拉曼光聚焦在双单色仪的入射狭缝,双单色仪,仪器心脏2个光栅，4个狭缝减少杂散收光,19,3.5.1无机体系,3.5应用,优于红外，基于MOrg键的振动MO也具有Raman活性Raman谱证实：V(IV)是VO2不是V(OH)22硼酸离解是B(OH)4-不是H2(BO)3Raman光谱H2SO4等强酸的解离常数,20,3.5.2有机化合物,3.5应用,与红外互补，基于MOrg键的振动Raman适骨架，IR适端基,21,3.6.1共振拉曼光谱RRS,3.6发展,激发频率等于或接近电子吸收带频率时共振拉曼强度增万至百万倍，高灵敏度，宜定量