激光拉曼光谱的原理和应用及拉曼问答总结Word文件下载.docx
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拉曼光谱可以提供关于碳链或环的结构信息。
在确定异构体（单休异构、位置异构、几何异构和空间立现异构等）的研究中拉曼光谱可以发挥其独特作用。
电活性聚合物如聚毗咯、聚噻吩等的研究常利用拉曼光谱为工具，在高聚物的工业生产方面，如对受挤压线性聚乙烯的形态、高强度纤维中紧束分子的观测，以及聚乙烯磨损碎片结晶度的测量等研究中都彩了拉曼光谱。
生物
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。
拉曼光谱在蛋白质二级结构的研究、DNA和致癌物分子间的作用、视紫红质在光循环中的结构变化、动脉硬化操作中的钙化沉积和红细胞膜的等研究中的应用均有文献报道。
利用FT-Raman消除生物大分子荧光干扰等，有许多成功的示例。
表面和薄膜
拉曼光谱在材料的研究方面，在相组成界面、晶界等课题中可以做很多我作。
最近，对于拉曼光谱在金刚石和类金刚石薄膜的研究工作中的应用，国内外学者的兴趣有增无减。
拉曼光谱已成CVD（化学气相沉积法）制备薄膜的检测和鉴定手段。
另外，LB膜的拉曼光谱研究、二氧化硅薄膜氮化的拉曼光谱研究都已见报道。
尽管拉曼散射很弱，拉曼光谱通常不够灵敏，但利用工振或表面增强拉曼技术就可以大大加强拉曼光谱的灵敏度。
表面增强拉曼光谱学（SERS）已成为拉曼光谱研究中活跃的一个领域。
发展
传统的光栅分光拉曼光谱仪，彩的是逐点扫描，单道记录的方法，十分浪费时间。
而且激光拉曼光谱仪所用的激光很容易激发出荧光来，影响测定。
为避免传统激光光谱仪的弊端近来研制出了两种新型的光谱仪：
傅里叶变换近红外激光拉曼光谱仪和共焦激光光谱仪。
傅里叶拉曼光谱仪由激光光源、试样室、迈克尔逊干淑仪、特殊滤光器、检测器组成。
傅里叶拉曼光谱仪和光路与傅里叶红外光谱仪的光路比较相象。
检测到的信号经放大器由计算机收集处理。
瑞利散射与拉曼散射的区别.
分子的外层电子在辐射能的照射下,吸收能量使电子激发至基态中较高的振动能级,在10-12s左右跃回原能级并产生光辐射,这种发光现象称为瑞利散射.
分子的外层电子在辐射能的照射下,吸收能量使电子激发至基态中较高的振动能级,在10-12s左右跃回原能级附近的能级并产生光辐射,这种发光现象称为拉曼散射.
两者皆为光子与物质的分子碰撞时产生的,瑞利散射基于碰撞过程中没有能量交换,故其发光的波长仅改变运动的方向,产生的光辐射与入射光波长相同称为弹性碰撞.
拉曼散射基于非弹性碰撞,光子不仅改变运动的方向,而且有能量交换,故其发光的波长与入射光波长不同.
拉曼小常识
拉曼是一种光散射过程RamanEffect=LightScattering
激光能量-振动谱能量=拉曼散射光能量（振动谱能量对应分子结构）
激光能量-拉曼散射光能量=振动谱能量（所得拉曼谱即为分子的指纹）
拉曼光谱系统常用激光波长
拉曼光谱系统组成部分拉曼光谱的优点和特点
•FingerprintforQualitativeidentification指纹性振动谱
•Nosamplepreparation不用样品制备
•Fastandnondestructive快速，无损
•Highlyselectivetechnique高选择度北为何使用微区拉曼高空间分辨率；
所须样品量少
拉曼散射光谱应用
拉曼光谱是直接联系于分子结构的振动谱，可对物质进行指纹性认证。
物质结构的任何微小变化会非常敏感反映在拉曼光谱中，因而可用来研究物质的物理化学等各方面性质随结构的变化。
广泛的应用领域：
*高分子聚合物*纳米材料*电化学*半导体*薄膜*矿物学*生物*医学药品*碳化物*在线过程监测*质量控制
*刑侦：
-玻璃材料-氧化物-油漆和颜料-氢氧化物-高分子-硫化物-爆炸-碳酸盐-纤维-硫酸盐-化学残留物-磷酸盐-颗粒性包裹体-麻醉剂和可控制物质等等……
红外和拉曼
红外拉曼
•分子振动谱
•吸收，直接过程，发展较早
•平衡位置附近偶极矩变化不为零
•与拉曼光谱互补
•实验仪器是以干涉仪为色散元件
•测试在中远红外进行，不受荧光干扰，
•低波数（远红外）困难，
•微区测试较难，光斑尺寸约10微米，空间分辨率差
•红外探测器须噪声高，液氮冷却，且灵敏度较低
•多数须制备样品
•水对红外光的吸收？
•分子振动谱
•散射，间接过程，自激光后才发展
•平衡位置附近极化率变化不为零
•与红外光谱互补
•实验仪器是以光栅为色散元件
•测试在可见波段进行，有时受样品荧光干扰，可采用近红外激发
•低波数没有问题，
•共焦显微微区测试，光斑尺寸可小到1微米，空间分辨率好
•CCD探测器噪声低，热电冷却，灵敏度高，
•无须制备样品，且可远距离测试
•没有水对红外光吸收的干扰
应用
有机化学
拉曼光谱在有机化学方面主要是用作结构鉴定的手段，拉曼位移的大小、强度及拉曼峰形状是碇化学键、官能团的重要依据。
高聚物
拉曼光谱可以提供关于碳链或环的结构信息。
生物
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。
利用FT-Raman消除生物大分子荧光干扰等，有许多成功的示例。
表面和薄膜
拉曼光谱在材料的研究方面，在相组成界面、晶界等课题中可以做很多我作。
最近，对于拉曼光谱在金刚石和类金刚石薄膜的研究工作中的应用，国内外学者的兴趣有增无减。
拉曼光谱已成CVD（化学气相沉积法）制备薄膜的检测和鉴定手段。
另外，LB膜的拉曼光谱研究、二氧化硅薄膜氮化的拉曼光谱研究都已见报道。
尽管拉曼散射很弱，拉曼光谱通常不够灵敏，但利用工振或表面增强拉曼技术就可以大大加强拉曼光谱的灵敏度。
表面增强拉曼光谱学（SERS）已成为拉曼光谱研究中活跃拉曼光谱仪的主要部件有：
发展
传统的光栅分光拉曼光谱仪，彩的是逐点扫描，单道记录的方法，十分浪费时间。
傅里叶变换近红外激光拉曼光谱仪和共焦激光光谱仪。
傅里叶拉曼光谱仪由激光光源、试样室、迈克尔逊干淑仪、特殊滤光器、检测器组成。
傅里叶拉曼光谱仪和光路与傅里叶红外光谱仪的光路比较相象。
的一个领域。
RAMAN的强度受到哪些因素的影响?
1.浓度
2.激光的功率
3.你的测量的参数
4.尤其是光谱采集时间。
拉曼问答总结
一、测试了一些样品，得到的是Ramanshift，但是文献是wavenumber，不知道它们之间的转换公式是怎么样的？
激光波长632.8nm。
1.两者是一回事。
ramanshift即为拉曼位移或拉曼频移，频率的增加或减小常用波数差表示，拉曼光谱仪得到的谱图横坐标就是波数wavenumber，单位cm-1。
2.两者一回事。
拉曼频移ramanshift指频率差，但通常用波数wavenumber表示，单位cm-1，可以说某个谱峰拉曼位移是？
？
波数，或？
cm-1。
3.在Raman谱中，wavenumber有两种理解，一种是相对波数，这时就等于Ramanshift；
另一种是绝对波数（这在荧光光谱中用的比较多），这个绝对波数是与激发波长有关，不同的激发波长得到的绝对波数是不一样的，这时Ramanshift等于（10000000/激发波长减去Raman峰的绝对波数）。
所以通常在Raman谱中，wavenumber一般可理解为Ramanshift。
二、如何用拉曼光谱仪测透明的有机物液体，测试时放到了玻璃片上测出来的结果是玻璃的光谱。
1.我今天还在用激光拉曼测聚苯乙烯，没有出现你说的情况啊是不是玻璃管被污染的厉害？
2.你测出的玻璃的信号，有没有可能们焦点位置不对？
3.应该是聚焦位置不对，聚在玻璃上了，我以前也犯过同样的错误。
4.用凹面载玻片，液体量会比较多，然后用显微镜聚焦好就可以了，如果液体有挥发性，最好液体上用盖玻片，然后焦点聚焦到盖玻片以下。
如果还不行，你可以查一下“液芯光纤”这个东东
5.建议：
（1）有机液体里面的分析物质浓度多大?
Raman测定的是散射光，所以在溶液中的强度相对比较底，故分析物浓度要大些。
（2）你用的是共聚焦Raman吗？
聚焦点要在毛细管的溶液里面才好。
可以在溶液中放点“杂物”方便聚焦。
（3）玻璃是无定形态物质，应该Raman信号比较弱才对。
三、我们这里有做生物样品的拉曼光谱的，在获得的图里面有很强的荧光，有的说，如果拉曼得不到就用其荧光谱。
可我想问一下，在拉曼谱里面得到的荧光背景，是真正的荧光特征谱吗？
这和荧光光谱仪里面的荧光图有什么区别？
1.原则上说，拉曼谱中的荧光和荧光谱中的荧光是一样的，只要激发波长和功率密度相同。
注意横坐标要从波数变换为纳米，即用10000000nm（1cm）除以波数就行了。
但有一点要注意，不同波长的激发光照射样品，得到的拉曼相近，但荧光可以有很大不同，甚至相同波长不同功率激发，荧光谱都大不一样。
2.“注意横坐标要从波数变换为纳米，即用10000000nm（1cm）除以波数就行了”？
Raman测定的是散射光，得到的是Ramanshift.Ramanshift和绝对波长（荧光光谱）之间要一个转换的吧。
3.生物样品一般荧光峰比较宽，用荧光光测试之前一般先会做仪器本身曲线校正也就是仪器本身的响应曲线，这样测出的荧光峰才比较准，特别是对于宽峰更要做这个较准。
而Raman光谱一般采集的区域比较窄（指的是波长区域），一般在窄的波长范围变化不大，因此一般不考虑仪器本身响应曲线误差，但是Raman光谱来测宽荧光峰，影响就比较大。
四、什么是共焦显微拉曼光谱仪?
1.共焦拉曼指的是空间滤波的能力和控制被分析样品的体积的能力。
通常主要是利用显微镜系统来实现的。
仅仅是增加一个显微镜到拉曼光谱仪上不会起到控制被测样品体积的作用的—为达到这个目的需要一个空间滤波器。
2.
（1）、显微是利用了显微镜，可以观测并测量微量样品，最小1微米左右
（2）、共焦是样品在显微镜的焦平面上，而样品的光谱信息被聚焦到CCD上，都是焦点，所以叫共聚焦
3.拉曼仪器的共焦有2种呢，一种是针孔共焦，一种是赝共焦.我觉得好像不应该称为赝共焦，共聚焦有真正的定义说一定要针孔才是共聚焦吗？
好像没有，顶多称为传统共聚焦或者针孔共聚焦、简单共聚焦之类的。
个人想法，大家指正。
五、请问，测固体粉末的拉曼图谱时，对于荧光很强的物质，应该如何处理？
特别是当荧光将拉曼峰湮灭时，应该怎么办？
增加照射时间的方法，我试过，连续照射了4小时，结果还是有很强的荧光。
我只有一台532nm的激光器，所以更换激光波长的方法目前我不能用。
想问问各位，还有别的方法吗？
1.使用SERS技术或者使用很少量的样品进行测量，或者稀释你的样品到一些别的基体里面去，比如说KBr。
2.波长不可调的话，激光强度应该是可调的，你把激光强度调低点试试。
这个在光源和软件上都有调的。
全调到比较低的，然后再用长时间试试。
3.可以尝试找一种溶剂溶解粉末，看能不能猝灭荧光背景。
采用反斯托克斯，滤光片用Nortch滤光片。
六、请问用激光拉曼仪能测量薄膜的厚度、折射率及应力吗？
它能对薄膜进行那些方面的测量呢？
1.应该不能测薄膜的厚度、折射率及应力吧
2.现在的共焦显微拉曼可以做膜及不同层膜的，你的问题我觉得用椭偏仪更好
3.拉曼光谱可以测量应力，厚度好像不行
4.应力可以测，应力有差别的时候拉曼会有微小频移，其他两种没听说过拉曼能测
七、拉曼做金属氧化物含量的下限是多少?
我有一几种氧化物的混合物，其中MoO3含量只有5%，XRD检测不到，拉曼可以吗？
应该和待测样品的拉曼活性有关，并不能绝对说一定能测到多少检测线，有些氧化物可能纯的样品也测不出光谱，信号强的则可能会低一些
八、生物医学方面实验中，发现温度不同时，拉曼好像也不一样。
不知到哪位能帮忙解释一下这个现象
温度升高，拉曼线会频移，线宽会变宽，只要物质状态不变，特征峰不会有太大变化，除非高温造成化学反应或者其他变化
九、文献上说，拉曼的峰强与物质的浓度是成正比关系，那么比如我配置1mol/L的某溶液，和0.5mol/L的溶液，其峰强度是正好一半的关系吗？
应用拉曼，是否能采用峰积分，或者用近红外那样的多元统计的办法来定量吗？
准确度怎么样？
存在激发效率的问题，拉曼一直以来被认为只能做半定量的研究，就是因为不是线性的，有这方面的文献，具体记不清了。
十、拉曼峰1640对应的是什么东西啊？
无机的
1.这个峰一般来说是C=O双键的峰，可是你说是无机物，很有可能是某一个基团的倍频峰，看看820左右或者是某两个峰的叠加。
2.也有可能是你在测量过程当中由于激光引起的碳化物质。
还有一种可能就是C=C.
3.拉曼在1610-1680波数区间有C=N双键的强吸收
十一、1红外分析气体需要多高的分辨率？
2拉曼光谱仪是否可分析纯金属？
3红外与拉曼联用，BRUKER和NICOLET哪个好些？
1，分析气体时理论上最高只需0.5cm-1。
实际应用上绝大部分情况下4cm-1已足够。
对于气体，还是希望分辨率高一些好，一般都用1cm-1一下，这样对气体的一些微小峰的变化检测更好
2，基本上不可能。
金属不太可能作出来，因为一般不发生分子极化率改变。
3，这两家公司的红外各有千秋相差不多，关键是你更看重哪些指标。
十二、我想请问一下这里的高手测定过渡金属络合物水溶液中金属与有机物中的某个原子是否成键可以用拉曼光谱分析吗？
如果键能对应的波数在100cm-1以上，估计是可以的，现在比较新的拉曼光谱仪就可以
十三、金红石和锐钛矿对紫外Raman的响应差别大不大？
同样条件下的金红石和锐钛矿的Raman峰会不会差很多？
用不同的激发光激发样品，若激光对样品没有破坏作用，拉曼谱图中谱峰的相对强度有时会发生一些变化，但不会完全变了，否则就很难用拉曼光谱进行定性分析了。
TiO2矿物的情况比较特殊，它们有三种晶型：
锐钛矿、板钛石和金红石，其中板钛矿比较少见。
锐钛石的特征是142cm-1左右的强峰，金红石中此峰消失或很弱。
但我们经常见到的不是这两种极端情况，而多是介于金红石或锐钛石中间的TiO2相。
有时一个颗粒中，若激光作用在不同的点上，也会打出差别较大的谱图来。
你说的情况，可能有两个原因：
一是换波长后，激光与样品的作用点移动；
二是激光的能量使样品的晶型发生变化。
我个人觉得第一种的可能性较大。
十四、什么是3CCD？
ＣＣＤ，是英文ChargeCoupledDevice即电荷耦合器件的缩写，它是一种特殊半导体器件，上面有很多一样的感光元件，每个感光元件叫一个像素。
ＣＣＤ在摄像机里是一个极其重要的部件，它起到将光线转换成电信号的作用，类似于人的眼睛，因此其性能的好坏将直接影响到摄像机的性能。
衡量ＣＣＤ好坏的指标很多，有像素数量，ＣＣＤ尺寸，灵敏度，信噪比等，其中像素数以及ＣＣＤ尺寸是重要的指标。
像素数是指ＣＣＤ上感光元件的数量。
摄像机拍摄的画面可以理解为由很多个小的点组成，每个点就是一个像素。
显然，像素数越多，画面就会越清晰，如果ＣＣＤ没有足够的像素的话，拍摄出来的画面的清晰度就会大受影响，因此，理论上ＣＣＤ的像素数量应该越多越好。
但ＣＣＤ像素数的增加会使制造成本以及成品率下降，而且在现行电视标准下，像素数增加到某一数量后，再增加对拍摄画面清晰度的提高效果变得不明显，因此，一般一百万左右的像素数对一般的使用已经足够了。
单ＣＣＤ摄像机是指摄像机里只有一片ＣＣＤ并用其进行亮度信号以及彩色信号的光电转换，其中色度信号是用ＣＣＤ上的一些特定的彩色遮罩装置并结合后面的电路完成的。
由于一片ＣＣＤ同时完成亮度信号和色度信号的转换，因此难免两全，使得拍摄出来的图像在彩色还原上达不到专业水平很的要求。
为了解决这个问题，便出现了３ＣＣＤ摄像机。
３ＣＣＤ，顾名思义，就是一台摄像机使用了３片ＣＣＤ。
我们知道，光线如果通过一种特殊的棱镜后，会被分为红，绿，蓝三种颜色，而这三种颜色就是我们电视使用的三基色，通过这三基色，就可以产生包括亮度信号在内的所有电视信号。
如果分别用一片ＣＣＤ接受每一种颜色并转换为电信号，然后经过电路处理后产生图像信号，这样，就构成了一个３ＣＣＤ系统。
和单ＣＣＤ相比，由于３ＣＣＤ分别用３个ＣＣＤ转换红，绿，蓝信号，拍摄出来的图像从彩色还原上要比单ＣＣＤ来的自然，亮度以及清晰度也比单ＣＣＤ好。
但由于使用了三片ＣＣＤ，３ＣＣＤ摄像机的价格要比单ＣＣＤ贵很多，所以只有专业用的摄像机才会使用３ＣＣＤ。
十五、请教我所作的实验是用柠檬酸金属盐溶胶拉制成纤维，想做一下拉曼光谱来证明是否有线性分子的存在，可以吗
1.当然可以了，但是这要拉曼方面比较深厚的基础，可以先建立模型进行模拟，然后跟实验相对照，能对应就是最大的说服力了，说不定能发到国际上影响力很高的杂志呢
2.拉曼光谱应该和分子的对称性相关，通过群论可以知道那些谱峰是有活性的，理论上是可以做到的。
但对于较大的分子可能不容易啊
十六、在测量拉曼光谱仪的灵敏度参数时，有人提出，单晶硅的三阶拉曼峰的强度跟硅分子的取向（什么111，100之类）的有关，使用不同取向的硅使用与其相匹配的激光照射时，其强度严重不一样，是这样吗？
不知道大家测量激光拉曼光谱仪的灵敏度时都是怎么测量的
1.是的，硅单晶片放置的方向不同峰的强度不同。
一般只观察520cm-1峰的强度，不同的硅片取向，不同倍数的物镜，长焦物镜或短焦物镜，520cm-1峰的强度都不同。
2.520cm-1处好像不是硅的三阶峰的位置吧，测试灵敏度的时候一般是硅的三阶峰的信噪比来衡量呀。
520处是跟硅的取向有关系，但是单晶硅的三阶拉曼峰呢？
3.
硅三阶峰位置1440cm-1。
4.关于硅晶体各向异性的说明可以做偏振拉曼光谱，有些楼主同志说
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