拉曼光譜與紅外光譜的對(duì)比

1、紅外光譜與拉曼光譜的對(duì)比.基本原理紅外光譜：是紅外光子與分子振動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)的量子化能級(jí)共振產(chǎn)生吸收而產(chǎn)生的特征吸收光譜曲線。要產(chǎn)生這一種效應(yīng)，需要分子內(nèi)部有一定的極性，也就是說(shuō)存在分子內(nèi)的電偶極矩。在光子與分子相互作用時(shí)，通過(guò)電偶極矩躍遷發(fā)生了相互作用。因此，那些沒(méi)有極性的分子或者對(duì)稱性的分子，因?yàn)椴淮嬖陔娕紭O矩，基本上是沒(méi)有紅外吸收光譜效應(yīng)的。拉曼光譜：一般也是發(fā)生在紅外區(qū)，它不是吸收光譜，而是在入射光子與分子振動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)量子化能級(jí)共振后以另外一個(gè)頻率出射光子。入射和出射光子的能量差等于參與相互作用的分子振動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)躍遷能級(jí)。與紅外吸收光譜不同，拉曼光譜是一種階數(shù)更高的光子分子相互作用，要比紅外吸收

2、光譜的強(qiáng)度弱很多。但是由于它產(chǎn)生的機(jī)理是電四極矩或者磁偶極矩躍遷，并不需要分子本身帶有極性，因此特別適合那些沒(méi)有極性的對(duì)稱分子的檢測(cè)。相同點(diǎn)：對(duì)于一個(gè)給定的化學(xué)鍵，其紅外吸收頻率與拉曼位移相等，均代表第一振動(dòng)能級(jí)的能量。因此，對(duì)某一給定的化合物，某些峰的紅外吸收波數(shù)和拉曼位移完全相同，紅外吸收波數(shù)與拉曼位移均在紅外光區(qū)，兩者都反映分子的結(jié)構(gòu)信息。拉曼光譜和紅外光譜一樣，也是用來(lái)檢測(cè)物質(zhì)分子的振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)不同點(diǎn)：兩者產(chǎn)生的機(jī)理不同；紅外光譜的入射光及檢測(cè)光均為紅外光，而拉曼光譜的入射光大多數(shù)是可見(jiàn)光，散射光也是可見(jiàn)光；紅外光譜測(cè)定的是光的吸收，而拉曼測(cè)定的是光的散射；.儀器構(gòu)成1.紅外光譜色散

3、型紅外光譜儀：1.1 光源：通常是一種惰性固體，用電加熱使之發(fā)射高強(qiáng)度的連續(xù)紅外輻射。1.2 吸收池1.3 單色器：由色散原件、準(zhǔn)直鏡和狹縫構(gòu)成1.4 檢測(cè)器：常用的是真空熱電偶、熱釋電檢測(cè)器和碲鎘汞檢測(cè)器試樣池單色器山筆和尤模馭動(dòng)裝覽Fourier變換紅外光譜儀：沒(méi)有色散元件，主要由光源（硅碳棒、高壓汞燈）、聊光器反射鏡橙測(cè)器電于放大器圖4.7雙光束紅外光譜儀原理示匾圖Michelson干涉儀、檢測(cè)器、計(jì)算機(jī)和記錄儀組成。試樣于涉圖紅外光譜DTGS或MCT檢測(cè)器電子計(jì)算機(jī)-t2.激光Raman光譜儀：基本組成有激光光源、樣品池、單色器和檢測(cè)記錄系統(tǒng)四部分,并配有微機(jī)控制儀器操作和處理數(shù)據(jù)。接

4、口光子計(jì)敕齊或直胞圖4.22計(jì)算機(jī)打印機(jī)打圖機(jī)感盤機(jī)激光Riiman儀框圈三.應(yīng)用1.紅外光譜r6=前W徽光養(yǎng)4電風(fēng)11取單色器第三尤電一>-L倍堆管'f戲區(qū)分折1.1 定性分析已知物的鑒定：將試樣的譜圖與標(biāo)樣的譜圖進(jìn)行對(duì)照,或者與文獻(xiàn)上的標(biāo)準(zhǔn)譜圖進(jìn)行對(duì)照。如果兩張譜圖各吸收峰的位置和形狀完全相同,峰的相對(duì)強(qiáng)度一樣,就可以認(rèn)為樣品是該種標(biāo)準(zhǔn)物。未知物結(jié)構(gòu)的測(cè)定：測(cè)定未知物的結(jié)構(gòu),是紅外光譜法定性分析的一個(gè)重要用途。2.2 定量分析紅外光譜定量分析是依據(jù)物質(zhì)組分的吸收峰強(qiáng)度來(lái)進(jìn)行的,它的理論基礎(chǔ)是Lambert-Beer定律。優(yōu)點(diǎn)是有許多譜帶可供選擇,有利于排出干擾；2.Raman

5、光譜2.1有機(jī)物結(jié)構(gòu)分析紅外光譜與Raman光譜都反映了有關(guān)分子振動(dòng)的信息，但由于它們產(chǎn)生的機(jī)理不同，紅外活性與Raman活性常常有很大差異。2.2 高分子聚合物的研究激光Raman光譜特別適合于高聚物碳鏈骨架或環(huán)的測(cè)定，并能很好地區(qū)分各種異構(gòu)體，如單體異構(gòu)、位置異構(gòu)、幾何異構(gòu)、順?lè)串悩?gòu)等2.3 生物大分子的研究水的Raman散射很弱，因此Raman光譜對(duì)水溶液的生物化學(xué)研究具有突出的意義。激光光束可聚焦至很小的范圍，測(cè)定樣品的用量可低至幾微克，并在接近于自然狀態(tài)的極稀濃度下測(cè)定生物分子的組成、構(gòu)象和分子間的相互作用等問(wèn)題。2.4 定量分析Raman譜線的強(qiáng)度與入射光的強(qiáng)度和樣品分子的濃度呈正比，當(dāng)實(shí)驗(yàn)條件一定