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技術(shù)文章

LRS-2激光拉曼光譜儀基本原理

閱讀:2385          發(fā)布時間:2020-2-8

LRS-2激光拉曼光譜儀基本原理

激光作用試樣時,試樣物質(zhì)會產(chǎn)生散射光,在散射光中,除與入射光有相同頻率的瑞利光以外,在瑞利光的兩側(cè),有一系列其他頻率的光,其強(qiáng)度通常只為瑞利光的10-6~10-9,這種散射光被命名為拉曼光。其中波長比瑞利光長的拉曼光叫斯托克斯線,而波長比瑞利光短的拉曼光叫反斯托克斯線。

拉曼譜線的頻率雖然隨著入射光頻率而變換,但拉曼光的頻率和瑞利散射光的頻率之差卻不隨入射光頻率而變化,而與樣品分子的振動轉(zhuǎn)動能級有關(guān)。拉曼譜線的強(qiáng)度與入射光的強(qiáng)度和樣品分子的濃度成正比例關(guān)系,可以利用喇曼譜線來進(jìn)行定量分析,在與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為入射光照射到樣品上的光通量

A為拉曼散射系數(shù),約等于10-28-10-29MOL/球面度

N為單位體積內(nèi)的分子數(shù)

L為樣品的有效體積

K為考慮到折射率和樣品內(nèi)場效應(yīng)等因素影響的系數(shù)

α為拉曼光束在聚焦透鏡方向上的角度

利用拉曼效應(yīng)及拉曼散射光與樣品分子的上述關(guān)系,可對物質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)和濃度進(jìn)行分析研究,于是建立了拉曼光譜法。

絕大多數(shù)拉曼光譜圖都是以相對于瑞利譜線的能量位移來表示的,由于斯托克斯峰比較強(qiáng),故可以比較小的位移為基礎(chǔ)來估計(jì)Δб(以cm-1為單位)

即Δб=бy

以四氯化碳的拉曼光譜為例:

бy是瑞利光譜的波數(shù)18797.0cm-1(5320)

Δб四氯化碳的拉曼峰的波數(shù)間隔 218、324、 459、 762、 790 cm-1(拉曼峰與瑞利峰間隔)。

LRS-2激光拉曼光譜儀

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