近年來(lái)，拉曼光譜的應(yīng)用范圍遍及珠寶鑒定、生物學(xué)、醫(yī)學(xué)等各個(gè)領(lǐng)域,在純定性分析、高度定量分析和測(cè)定分子結(jié)構(gòu)方面都有較大價(jià)值。所以，現(xiàn)階段很多實(shí)驗(yàn)室都置備了拉曼光譜儀，今天小編就和大家分享一下拉曼光譜的一些實(shí)用小知識(shí)。

拉曼的發(fā)現(xiàn)

1921年夏，在地中海航行的“納昆達(dá)”號(hào)客輪上，一位印度學(xué)者在甲板上用簡(jiǎn)便的光學(xué)儀器對(duì)海面進(jìn)行觀測(cè)。他對(duì)海水的深藍(lán)色著了迷，一心要探究海水顏色的來(lái)源。

這位學(xué)者正是大名鼎鼎的科學(xué)家拉曼。他在航海途中通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察和分析，發(fā)現(xiàn)海水光譜的大值比天空光譜的大值更偏藍(lán)?？梢?jiàn)，海水的顏色并非由天空顏色所引起，而是海水本身的一種性質(zhì)。拉曼認(rèn)為這起因于水分子對(duì)光的散射！

拉曼的探究

拉曼決定進(jìn)一步探究此現(xiàn)象的理論和規(guī)律。受美國(guó)A.H.康普頓發(fā)現(xiàn)“X射線經(jīng)物質(zhì)散射后波長(zhǎng)變長(zhǎng)的現(xiàn)象”的啟發(fā)，1928年2月28日下午，拉曼采用單色光作光源做了一個(gè)具有判決意義的實(shí)驗(yàn)：他從目測(cè)分光鏡看散射光，發(fā)現(xiàn)在藍(lán)光和綠光的區(qū)域里有兩根以上的尖銳亮線。每一條入射譜線都有相應(yīng)的變散射線。這一新發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象被人們稱為拉曼效應(yīng)。

拉曼光譜原理

拉曼效應(yīng)：起源于分子振動(dòng)(和點(diǎn)陣振動(dòng))與轉(zhuǎn)動(dòng)，因此從拉曼光譜中可以得到分子振動(dòng)能級(jí)(點(diǎn)陣振動(dòng)能級(jí))與轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)結(jié)構(gòu)的知識(shí)。

拉曼效應(yīng)是光子與光學(xué)支聲子相互作用的結(jié)果。光照射到物質(zhì)上發(fā)生彈性散射和非彈性散射. 彈性散射的散射光是與激發(fā)光波長(zhǎng)相同的成分,非彈性散射的散射光有比激發(fā)光波長(zhǎng)長(zhǎng)的和短的成分, 統(tǒng)稱為拉曼效應(yīng)，拉曼光譜由此應(yīng)運(yùn)而生。

物質(zhì)與光的相對(duì)作用分為三種：反射，散射和透射。根據(jù)這三種情況，衍生出相對(duì)應(yīng)的光譜檢測(cè)方法：發(fā)射光譜（原子發(fā)射光譜（AES）、原子熒光光譜（AFS）、X射線熒光光譜法（XRF）、分子熒光光譜法（MFS）等），吸收光譜（紫外－可見(jiàn)光法（UV-Vis）、原子吸收光譜（AAS）、紅外觀光譜（IR）、核磁共振（NMR）等），拉曼散射光譜（Raman）。

拉曼光譜與紅外光譜的比較

拉曼光譜與紅外光譜都能獲得關(guān)于分子內(nèi)部各種簡(jiǎn)正振動(dòng)頻率及有關(guān)振動(dòng)能級(jí)的情況，從而可以用來(lái)鑒定分子中存在的官能團(tuán)。但兩者產(chǎn)生的原理和機(jī)制都不同，在分子結(jié)構(gòu)分析中，拉曼光譜與紅外光譜相互補(bǔ)充，一些在紅外光譜無(wú)法檢測(cè)的信息在拉曼光譜能很好地表現(xiàn)出來(lái)。

紅外光譜側(cè)重于檢測(cè)基團(tuán)，適用于極性鍵，多用于測(cè)有機(jī)物，拉曼光譜檢測(cè)分子骨架，適用于非極性鍵，有機(jī)無(wú)機(jī)均可測(cè)試。