拉曼光谱实验报告

1、拉曼光谱实验报告集团文件版本号：(M92&T898M248WU2669I2896DQ586-M1988)成绩 评定教师 签名嘉应学院物理学院近代物理实验实验报告实验项目：拉曼光谱实验地点：班 级：姓 名：座 号：实验时间：年_月_日一、实验目的：1、了解拉曼散射的基本原理2、学习使用拉曼光谱仪测量物质的谱线，知道简单的谱线分析方法。二、实验仪器和用具：RBD型激光拉曼光谱仪三、实验原理：按散射光相对于入射光波数的改变情况，可将散射光分为瑞利散射、 布利源散射、拉曼散射；其中瑞利散射最强，拉曼散射最弱。在经典理 论中，拉曼散射可以看作入射光的电磁波使原子或分子电极化以后所产 生的，因为原

2、子和分子都是可以极化的，因而产生瑞利散射，因为极化 率又随着分子内部的运动（转动、振动等）而变化，所以产生拉曼散 射。（上能态是虚能 态，实际不存网图在量子理论中，把拉曼散射看作光量子与分子相碰撞时产生的非弹 性碰撞过程。在弹性碰撞过程中，光量子与分子均没有能量交换，于是 它的频率保持恒定，这叫瑞利散射，如图（la）；在非弹性碰撞过程中 光量子与分子有能量交换，从而使它的频率改变，它取自或给予散射分 子的能量只能是分子两定态之间的差值心E",当光量子把一部分能 量交给分子时，频率较低的光为斯托克斯线，散射分子接受的能量转变 成为分子的振动或转动能量，从而处于激发态d，如图（lb）,这

3、时的 光量子的频率为光量子从较大的频率散射，称为反斯托克斯 线，这时的光量子的频率为v* = vo+Avo廿41* 击廿厂厶4riUU 廿4/最简单的拉曼光谱如图2所示， 中央的是瑞利散射线，频率为f ,强 度最强；低频一侧的是斯托克斯线， 强度比瑞利线的强度弱很多；高频的 一侧是反斯托克斯线，强度比斯托克斯线的强度又要弱很多，因此并不 容易观察到反斯托克斯线的出现，但反斯托克斯线的强度随着温度的升 高而迅速增大。斯托克斯线和反斯托克斯线通常称为拉曼线，其频率常 表示为v0±Av, "称为拉曼频移。为尽可能地考虑增强入射光的光强和 最大限度地收集散射光，又要尽量地抑制和消除

4、主要来白瑞利散射的背景杂散光，提高仪器的信噪比。拉曼光谱仪一般由图3所示的五个部分阪1 Q 饰鳥 W他UV氏1苴 *4db仪器的外形示意图见图5所示。仪器配套实验台，各分部件安装于实验台上,实验台结实平稳，满足精度光学实验的要求。<UI? 1炖_丄<v>小孔光闻折尢m角核&(n>图5 RBD型激光拉曼分光计总体 四、实验步骤：1. 基本实验：记录CC14分子的振动拉曼谱（1）要求完整记录包括瑞利线和斯托克斯、反斯托克斯线的振动拉曼 谱，体验拉曼光谱的基本实验技术和认识拉曼谱的主要特点及其与分子 结构的联系。（2）拉曼光谱仪的外光路调节到使入射激光束铅垂地通过需要放置样 品的中心，并且样品最佳地成像于单色仪入射狭缝。（3）合适地调节信号接收系统的各项参数，使谱图的基线位于记录纸 宽度的1/10-1/8处，而最强拉曼线的尖峰位于以2/3 3/4处。调节 单色仪的扫描速度，使谱线的轮廓对称和宽窄合适。（4）分别记录单色仪狭缝为125 5和50小（入射和出射狭缝相等） 时的谱图。（5）实验报告要求记录所有实验参数，特别要标明狭缝的儿何宽度和 波长扫描范围；在谱图上把波长标度换成波数差标度，在各谱线峰尖处 标出其波数差值；比较各谱钱实测的相对强度，辨认各谱线对应的简谐 振动类型。（6）观察并报告入射光偏振方向改变