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LRS-2激光拉曼光谱仪基本原理

LRS-2激光拉曼光谱仪基本原理

激光作用试样时,试样物质会产生散射光,在散射光中,除与入射光有相同频率的瑞利光以外,在瑞利光的两侧,有一系列其他频率的光,其强度通常只为瑞利光的10-6~10-9,这种散射光被命名为拉曼光。其中波长比瑞利光长的拉曼光叫斯托克斯线,而波长比瑞利光短的拉曼光叫反斯托克斯线。

拉曼谱线的频率虽然随着入射光频率而变换,但拉曼光的频率和瑞利散射光的频率之差却不随入射光频率而变化,而与样品分子的振动转动能级有关。拉曼谱线的强度与入射光的强度和样品分子的浓度成正比例关系,可以利用喇曼谱线来进行定量分析,在与激光入射方向的垂直方向上,能收集到的喇曼散射的光通量R等于:

ΦL为入射光照射到样品上的光通量

A为拉曼散射系数,约等于10-28-10-29MOL/球面度

N为单位体积内的分子数

L为样品的有效体积

K为考虑到折射率和样品内场效应等因素影响的系数

α为拉曼光束在聚焦透镜方向上的角度

利用拉曼效应及拉曼散射光与样品分子的上述关系,可对物质分子的结构和浓度进行分析研究,于是建立了拉曼光谱法。

绝大多数拉曼光谱图都是以相对于瑞利谱线的能量位移来表示的,由于斯托克斯峰比较强,故可以比较小的位移为基础来估计Δб(以cm-1为单位)

即Δб=бy

以四氯化碳的拉曼光谱为例:

бy是瑞利光谱的波数18797.0cm-1(5320)

Δб四氯化碳的拉曼峰的波数间隔 218、324、 459、 762、 790 cm-1(拉曼峰与瑞利峰间隔)。

LRS-2激光拉曼光谱仪

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