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便攜式拉曼光譜儀拉曼分析是基于印度科學(xué)家CVRaman發(fā)現(xiàn)的拉曼散射效應(yīng)。它以不同于入射光的頻率分析散射光譜以獲得分子的振動(dòng)和旋轉(zhuǎn)信息，這是一種用于分子結(jié)構(gòu)研究的分析方法。
當(dāng)光照射在分子上并與電子云和分子中的分子鍵相互作用時(shí)，將發(fā)生拉曼效應(yīng)。對(duì)于自發(fā)的拉曼效應(yīng)，光子將分子從基態(tài)激發(fā)到虛擬能態(tài)。當(dāng)被激發(fā)的分子發(fā)射光子時(shí)，它返回到不同于基態(tài)的旋轉(zhuǎn)或振動(dòng)狀態(tài)?；鶓B(tài)和新?tīng)顟B(tài)之間的能量差使釋放的光子的頻率與激發(fā)光的波長(zhǎng)不同。
如果處于振動(dòng)狀態(tài)的分子具有比初始狀態(tài)高的能量，則激發(fā)的光子的頻率將較低，以確保系統(tǒng)的整體能量平衡。如果處于終振動(dòng)狀態(tài)的分子的能量低于初始狀態(tài)的能量，則激發(fā)的光子頻率將更高。這種頻率變化稱為反斯托克斯頻移。便攜式拉曼光譜儀拉曼散射是因?yàn)槟芰渴峭ㄟ^(guò)光子與分子之間的相互作用傳遞的，這是非彈性散射的一個(gè)例子。
關(guān)于振動(dòng)的協(xié)調(diào)，分子極化電位的變化或電子云的變化是分子拉曼效應(yīng)的必然結(jié)果。極化率的變化量將決定拉曼散射的強(qiáng)度。模式頻率根據(jù)樣品的旋轉(zhuǎn)和振動(dòng)狀態(tài)而變化。
1、瑞利散射：彈性碰撞；沒(méi)有能量交換，只有改變方向；
2、拉曼散射：非彈性碰撞；方向改變和能量交換；
便攜式拉曼光譜儀的拉曼光譜特性：
1、不同物質(zhì)的拉曼位移不同；
2、對(duì)于相同的物質(zhì)，Δν與入射光頻率無(wú)關(guān)；它與入射光頻率無(wú)關(guān)。它是表征分子振動(dòng)-旋轉(zhuǎn)能級(jí)的特征物理量。它是定性和結(jié)構(gòu)分析的基礎(chǔ)；
3、拉曼線在瑞利線的兩側(cè)對(duì)稱分布，長(zhǎng)波側(cè)為斯托克斯線，短波側(cè)為反斯托克斯線；
4、斯托克斯線的強(qiáng)度強(qiáng)于反斯托克斯線的強(qiáng)度。
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