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質量保障服務完善創新高效拉曼光譜原理
光照射到物質上發生彈性散射和非彈性散射. 彈性散射的散射光是與激發光波長相同的成分,非彈性散射的散射光有比激發光波長長的和短的成分, 統稱為拉曼效應。拉曼效應是光子與光學支聲子相互作用的結果。
拉曼效應起源于分子振動(和點陣振動)與轉動,因此從拉曼光譜中可以得到分子振動能級(點陣振動能級)與轉動能級結構的知識。用虛的上能級概念可以說明了拉曼效應:
設散射物分子原來處于基電子態,振動能級如圖所示。當受到入射光照射時,激發光與此分子的作用引起的極化可以看作為虛的吸收,表述為電子躍遷到虛態(Virtual state),虛能級上的電子立即躍遷到下能級而發光,即為散射光。設仍回到初始的電子態,則有如圖所示的三種情況。因而散射光中既有與入射光頻率相同的譜線,也有與入射光頻率不同的譜線,前者稱為瑞利線,后者稱為拉曼線。在拉曼線中,又把頻率小于入射光頻率的譜線稱為斯托克斯線,而把頻率大于入射光頻率的譜線稱為反斯托克斯線。
附加頻率值與振動能級有關的稱作大拉曼位移,與同一振動能級內的轉動能級有關的稱作小拉曼位移:
大拉曼位移:(為振動能級帶頻率)
小拉曼位移:(其中B為轉動常數)
簡單推導小拉曼位移:利用轉動常數