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拉曼光谱仪的原理

拉曼光谱仪的原理非常简单，当光打到样品上时候，样品分子会使入射光发生散射。大部分散射的光频率没变，我们这种散射称为瑞利散射，部分散射光的频率变了，称为拉曼散射。散射光与入射光之间的频率差称为拉曼位移。　　不同的拉曼光谱仪组成及结构会有些细微的不同，但一般都是由激光光源、样品装置、滤光器、单色器（或干涉仪）和检测器等组成。　　1、 激发光源：　　常用的有Ar离子激光器，Kr离子激光器，He-Ne激光器，Nd-YAG激光器，二极管激光器等。拉曼激发光源波长：325nm(UV)，488nm(蓝绿)，514nm(绿)，633nm(红)，785nm(红)，1064nm(IR)。　　2、 样品装置：　　样品放置方式，包括直接的光学界面，显微镜，光纤维探针和样品。　　3、 滤光器：　　激光波长的散射光（瑞利光）要比拉曼信号强几个数量级，必须在进入检测器前滤除，另外，为防止样品不被外辐射源照射，需要设置适宜的滤波器或者物理屏障。　　4、 单色器和迈克尔逊干涉仪：　　有单光栅、双光栅或三光栅，一般使用平面全息光栅干涉器一般与FTIR上使用的相同，为多层镀硅的CaF2或镀Fe2O3的CaF2分束器。也有用石英分束器及扩展范围的KBr分束器。　　5、 检测器：　　传统的采用光电倍增管，目前多采用CCD探测器，FTRaman常用的检测器为Ge或InGaAs检测器。

应用激光光源的拉曼光谱法

应用激光具有单色性好、方向性强、亮度高、相干性好等特性，与表面增强拉曼效应相结合，便产生了表面增强拉曼光谱。其灵敏度比常规拉曼光谱可提高104~107倍，加之活性载体表面选择吸附分子对荧光发射的***，使分析的信噪比大大提高。已应用于生物、***及环境分析中痕量物质的检测。共振拉曼光谱是建立在共振拉曼效应基础上的另一种激光拉曼光谱法。共振拉曼效应产生于激发光频率与待测分子的某个电子吸收峰接近或重合时，这一分子的某个或几个特征拉曼谱带强度可达到正常拉曼谱带的104~106倍，有利于低浓度和微量样品的检测。已用于无机、有机、生物大分子、离子组成的测定和研究。激光拉曼光谱与傅里叶变换红外光谱相配合，已成为分子结构研究的主要手段

拉曼光谱仪的神奇妙用

拉曼光谱是一种散射光谱，它的产生基于光与分子的非弹性碰撞，当一束单色光照射到物质上时，物质的分子和光子相互作用，可能产生弹性碰撞和非弹性碰撞。其中， 弹性碰撞是不存在能量交换过程的，只是改变了光子的传播方向，而非弹性碰撞与入射光之间则存在能量差。

以材料与器件检测技术中心所测古陶瓷为例，通过拉曼光谱的测量, 可以得到古陶瓷釉面及胎体的拉曼谱, 进一步获取有关釉面原料成分、矿物种类等重要信息，之后对照矿物标准谱，就像查字典一样，可以有效的对比出来不同矿物所属的晶体范围、矿物的结果。拉曼光谱是介于分子阶段的测试，因此它对天然矿物、珠宝、玉石，也同样可以进行测试，这种测试也是根据内部的结晶结构、矿物光能所反射的结果，来对比珠宝、玉石、矿物图表。

拉曼光谱仪中的拉曼效应是指什么

拉曼光谱即拉曼散射光谱，这种散射不包括能级间的直接跃迁。处于振动基态的分子，吸收了进射光子的能量，跃迁到一个假设的激发态，这激发态事实上并不存在于散射物质的分子中。 　　拉曼光谱是一种阶数更高的光子——分子相互作用，要比红外吸收光谱的强度弱很多。但是由于它产生的机理是电四极矩或者磁偶极矩跃迁，并不需要分子本身带有极性，因此特别适合那些没有极性的对称分子的检测。拉曼光谱技术的优越性：提供快速、简单、可重复、且更重要的是无损伤的定性定量分析，它无需样品准备，样品可直接通过光纤探头或者通过玻璃、石英、和光纤测量。目前拉曼光谱分析技术已广泛应用于物质的鉴定，分子结构的研究谱线特征。 　　拉曼效应是指照射到物质上发生弹性散射和非弹性散射.弹性散射的散射光是与激发光波长相同的成分.非弹性散射的散射光有比激发光波长长的和短的成分。 　　拉曼散射光谱具有以下明显的特征： 　　a.拉曼散射谱线的波数虽然随入射光的波数而不同，但对同一样品，同一拉曼谱线的位移与入射光的波长无关,只和样品的振动转动能级有关； 　　b.在以波数为变量的拉曼光谱图上，斯托克斯线和反斯托克斯线对称地分布在瑞利散射线两侧,这是由于在上述两种情况下分别相应于得到或失去了一个振动的能量。 　　c.一般情况下，斯托克斯线比反斯托克斯线的强度大。这是由于Boltzmann分布，处于振动基态上的粒子数远大于处于振动激发态上的粒子数。