拉曼光谱的各个参数代表什么？ 拉曼光谱仪的应用

网上有很多关于拉曼光谱的各个参数代表什么？的问题，也有很多人解答有关拉曼光谱仪的应用的知识，今天每日小编为大家整理了关于这方面的知识，让我们一起来看下吧!

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一、拉曼光谱的各个参数代表什么？

二、拉曼光谱仪原理及应用

三、拉曼光谱仪主要应用在哪些领域

一、拉曼光谱的各个参数代表什么？

1、焦距：主要和分辨率有关。其他条件相同的情况下，焦距越长，分辨率越高，但相应的光通量也会降低。2、相对孔径：前面提到的F数主要与焦距和准直器的大小有关。焦距越长，准直器、光栅及其后面的聚焦镜的面积就越大。这样才能保证更大的光通量，让信号更强。

3、光谱范围：这个主要由光栅决定，主要看厂家光栅库的型号。4、光栅尺寸：这需要特别注意。如果光谱仪的焦距变长，光栅尺寸必须更大，否则光通量会大大降低。

5、分辨率：对相邻两条谱线分离能力的衡量是光谱仪最重要的指标，主要与光栅线数、焦距、狭缝宽度、系统的光学像差和内部结构有关，可近似认为符合以下公式：rn f/w(n-光栅线数；F-焦距；W-狭缝宽度)；公认的分辨率由PMT探测器测量，测量条件为1200g/mm光栅，435nm，狭缝宽度10um。

6、波长重复性：光谱仪返回原始波长的能力反映了波长驱动机械和整个仪器的稳定性。7、波长准确度：光谱仪的设定波长与实际波长之差。8、谱线色散：分辨率的另一种表征。分辨率越高，线色散越大。9、杂散光：光谱仪性能最直观的参数之一，

二、拉曼光谱仪原理及应用

拉曼光谱仪的原理是当频率为v0的单色光照射在样品上时，分子可以散射入射光。大部分光只是改变了光的传播方向，从而发生散射，而透射光通过分子的频率仍然与入射光的频率相同。

在拉曼散射中，散射光的频率相对于入射光的频率降低，这被称为斯托克斯散射。所以相反，频率增加的散射称为反斯托克斯散射，通常比反斯托克斯散射强得多。拉曼光谱仪通常测量斯托克斯散射，也称为拉曼散射。

散射光和入射光之间的频率差v称为拉曼位移，它与入射光的频率无关，只与散射分子本身的结360的结构有关。拉曼散射是由分子极化率的变化(电子云变化)引起的。

拉曼位移依赖于分子的振动能级向英语的变化。不同的化学键或基团有特征分子振动， e反映了指定能级的变化，因此对应的拉曼位移也很特殊。这是拉曼光谱可以用作分子结构的定性分析的基础。扩展数据激光拉曼光谱仪的主要部件有：激光光源、样品池、单色仪、光电探测器、记录仪和计算机。

1、激光光源：多用途连续气体激发器，包括主波长为63的He-Ne激光、主波长为514.5nm和488.0nm的Ar离子激光2、样品池：普通微量毛细管、恒液池、气体池、压片样品架等。3、单色仪：激光拉曼光谱仪的心脏，能最大限度减少杂散光，色散性能好。常用光栅分束，用双单色仪增强效果。

4、检测系统：对于可见光谱的拉曼散射光，可以使用光电倍增管作为检测器。利用光子计数器进行探测，其测量范围可以达到几个数量级。

三、拉曼光谱仪主要应用在哪些领域

1、拉曼光谱在化学研究中的应用拉曼光谱在有机化学中主要用作结构鉴定和分子相互作用的手段。它补充了红外光谱，可以识别特殊的结构特征或特征组。拉曼位移的大小和强度以及拉曼峰的形状是识别化学键和官能团的重要依据。基于偏振特性，拉曼光谱也可以作为判断分子异构体的依据。

在无机化合物中，金属离子和配体之间的共价键往往具有拉曼活性，因此拉曼光谱可以提供配位化合物的组成、结构和稳定性的信息。此外，许多无机化合物具有不同的晶体结构，它们具有不同的拉曼活性，因此拉曼光谱可以用来确定和鉴定红外光谱不能完成的无机化合物的晶体结构。

在催化化学中，拉曼光谱可以提供催化剂本身和表面物种的结构信息，还可以实时研究催化剂的制备过程。同时，激光拉曼光谱是研究电极/溶液界面结构和性质的重要方法，可以在分子水平上深入研究电化学界面结构、吸附和反应等基本问题，并应用于电催化、腐蚀和电镀等领域。

拉曼光谱在聚合物材料中的应用拉曼光谱可以提供许多关于聚合物材料结构的重要信息。例如分子结构和组成、立构规整性、结晶和归宿、分子相互作用以及表面和界面的结构。聚合物材料的立体化学纯度可以通过拉曼峰的宽度来表征。例如，具有随机位置或混合头对头和头对尾结构的样品具有弱且宽的拉曼峰，而高度有序的样品具有强且尖的拉曼峰。

研究内容包括：(1)化学结构和立体选择性的确定：聚合物中的C=C、C-C、S-S、C-S、N-N等骨架对拉曼光谱非常敏感，常用于研究聚合物的化学组成和结构。(2)成分的定量分析：拉曼散射强度与聚合物的浓度呈线性关系，给聚合物成分的分析带来了方便。(3)结晶相和非晶相的表征，以及聚合物结晶过程和结晶度的监测。

(4)动态过程研究：伴随聚合、裂解、水解、结晶等聚合物反应的动态过程。相应拉曼光谱的某些特征谱带的强度会发生变化。(5)聚合物取向的研究：聚合物链的各向异性必然导致光散射的各向异性，通过测量分子的拉曼谱带去偏振比可以获得关于分子构型或构象的重要信息。(6)聚合物共混物的相容性和分子间相互作用的研究。(7)复合材料应力松弛和应变过程的监测。

(8)聚合过程和聚合物固化过程的监控。3、拉曼光谱在材料科学中的应用拉曼光谱是材料科学中研究材料结构的有力工具，在相组成界面和晶界等课题上可以做大量的工作。包括：(1)薄膜结构材料的拉曼研究：拉曼光谱已经成为检测和鉴定CVD(化学气相沉积)制备的薄膜的手段。

拉曼可以研究单晶硅、多晶硅、微米和非晶硅的结构以及硼非晶硅、氢化非晶硅、金刚石和类金刚石碳等层状薄膜的结构。(2)超晶格材料的研究：通过测量超晶格中应变层的拉曼频移可以计算出应变层的应力，根据拉曼峰的对称性可以知道晶格的完整性。

(3)半导体材料的研究：拉曼光谱可以测量离子注入后半导体的损伤分布，可以测量半磁性半导体的成分、外延层的质量和外延层混合物的组分载流子浓度。(4)耐高温材料相结构的拉曼研究。(5)所有碳分子的拉曼研究。(6)纳米材料的量子尺寸效应研究。

4、拉曼光谱在生物学研究中的应用 拉曼光谱是研究生物大分子的有力手段，由于水的拉曼光谱很弱、谱图又很简单，故拉曼光谱可以在接近自然状态、活性状态下来研究生物大分子的结构及其变化。

生物大分子的拉曼光谱可以同时得到许多宝贵的信息：（1）蛋白质二级结构：-螺旋、-折叠、无规卷曲及-回转（2）蛋白质主链构像：酰胺、，C-C、C-N伸缩振动（3）蛋白质侧链构像：苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸的侧链和后二者的构像及存在形式随其微环境的变化（4）对构像变化敏感的羧基、巯基、S-S、C-S构像变化（5）生物膜的脂肪酸碳氢链旋转异构现象。

（6）DNA分子结构以及和DNA与其他分子间的作用。（7）研究脂类和生物膜的相互作用、结构、组分等。（8）对生物膜中蛋白质与脂质相互作用提供重要信息。

5、拉曼光谱在中草药研究中的应用 各种中草药因所含化学成分的不同而反映出拉曼光谱的差异，拉曼光谱在中草药研究中的应用包括：（1）中草药化学成分分析 高效薄层色谱(TLC)能对中草药进行有效分离但无法获得各组份化合物的结构信息，而表面增强拉曼光谱(SERS)具有峰形窄、灵敏度高、选择性好的优点，可对中草药化学成分进行高灵敏度的检测。

利用TLC的分离技术和SERS的指纹性鉴定结合，是一种在TLC原位分析中草药成分的新方法。（2）中草药的无损鉴别 由于拉曼光谱分析，无需破坏样品，因此能对中草药样品进行无损鉴别，这对名贵中中草药的研究特别重要。（3）中草药的稳定性研究 利用拉曼光谱动态跟踪中草药的变质过程，这对中草药的稳定性预测、监控药材的质量具有直接的指导作用。

（4）中药的优化 对于中草药及中成药和复方这一复杂的混合物体系，不需任何成分分离提取直接与细菌和细胞作用，利用拉曼光谱无损采集细菌和细胞的光谱图，观察细菌和细胞的损伤程度，研究其药理作用，并进行中药材、中成药和方剂的优化研究。6、拉曼光谱技术在宝石研究中的应用 拉曼光谱技术已被成功地应用于宝石学研究和宝石鉴定领域。

拉曼光谱技术可以准确地鉴定宝石内部的包裹体，提供宝石的成因及产地信息，并且可以有效、快速、无损和准确地鉴定宝石的类别--天然宝石、人工合成宝石和优化处理宝石。（1）拉曼光谱在宝石包裹体研究中的应用 拉曼光谱可以用于宝石包裹体化学成分的定性、定量检测，利用拉曼光谱技术研究矿物内的包裹体特征，可以获得有关宝石矿物的成因及产地的信息。

（2）拉曼光谱在宝石鉴定中的应用 拉曼光谱测试的微区可达1-2um，在宝石鉴定中具有明显的优势，能够探测宝石极其微小的杂质、显微内含物和人工掺杂物，且能满足宝石鉴定所必须的无损、快速的要求。

另外，拉曼显微镜的共聚焦设计(confoal)可以实现在不破坏样品的情况下对样品进行不同深度的探测而同时完全排除其他深度样品的干扰信息，从而获得不同深度样品的真实信息，这在分析多层材料时相当有用。共焦显微拉曼光谱技术有很好的空间分辨率，从而可以获得界面过程中物种分子变化情况、相应的物种分布、物种分子在界面不同区域的吸附取向等。

以上就是关于拉曼光谱的各个参数代表什么？的知识，后面我们会继续为大家整理关于拉曼光谱仪的应用的知识，希望能够帮助到大家！