利散射；2：非彈性散射，散射光頻率發(fā)生改變，為拉曼散射，頻率的變化對(duì)應(yīng)的是物質(zhì)的轉(zhuǎn)動(dòng)和振動(dòng)光譜，所以收集拉曼散射可以得到物質(zhì)的結(jié)構(gòu)，從而完成對(duì)物質(zhì)的指認(rèn)。而拉曼散射根據(jù)散射光頻率相較于入射光頻率的變化，又分為斯托克斯線，與反斯托克斯線，斯托克斯線與反斯托克斯線位置相較于入射光頻率完全對(duì)稱，只在信號(hào)強(qiáng)度上有很大差異。如下圖，假設(shè)頻率為υ_0的入射光經(jīng)過(guò)試樣散射之后，散射光之中包含頻率為υ_0的瑞利散射與頻率為的υ_0±?υ拉曼散射，其中頻率為υ_0-?υ是斯托克斯線，頻率為υ_0+?υ是反斯托克斯線。常用拉曼探測(cè)技術(shù)原理以及優(yōu)缺點(diǎn)：FT-Raman：原理：傅里葉變換技術(shù)采集信號(hào)，使用1064nm ...

生散射，其中非彈性散射的部分，散射光頻率相對(duì)于入射光頻率發(fā)生了一定變化，這部分非彈性散射被稱為拉曼光譜。紅外光譜源于分子中偶極矩的變化，拉曼光譜源于極化率的變化。二、拉曼光譜與紅外光譜活性判別法則1. 互排法則：有對(duì)稱中心的分子其分子振動(dòng)對(duì)紅外和拉曼之一有活性，則另一非活性。2. 互允法則：無(wú)對(duì)稱中心的分子其分子振動(dòng)對(duì)紅外和拉曼都是活性的。三、拉曼光譜與紅外光譜關(guān)系苯甲酸的紅外與拉曼光譜1）相同點(diǎn)：紅外光譜和拉曼光譜都可以用來(lái)分析分子結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成，而且它們都屬于分子振動(dòng)光譜2）不同點(diǎn)：1. 紅外光譜是吸收光譜，屬于直接過(guò)程，發(fā)展較早；拉曼光譜是散射光譜，屬于間接過(guò)程，自激光之后才得到發(fā)展。2 ...

散射中，由于非彈性散射的機(jī)理，一束頻率為wp的激光束照射樣品，生成頻率分別為wS和wAS的斯托克斯和反斯托克斯信號(hào)。在SRS中，使用兩束激光wp和wS同時(shí)照射樣品。頻率差Δw= wp? wS(也稱為拉曼頻移(raman shift))與特定的分子振動(dòng)頻率Ω匹配時(shí)，拉曼信號(hào)憑借受激激發(fā)被放大。因此，斯托克斯光束的強(qiáng)度獲得增益放大ΔIS(稱為受激拉曼增益(stimulated Raman gain,SRG))，泵浦光束強(qiáng)度減小ΔIp(稱為受激拉曼損耗(stimulated Raman loss,SRL))。當(dāng)Δw不匹配任何振動(dòng)頻率時(shí)，不存在SRL和SRG，因此，不同于CARS，SRS沒(méi)有非共振背景 ...

基于單色光的非彈性散射，是一種可以用來(lái)識(shí)別特定化學(xué)鍵的強(qiáng)大技術(shù)。當(dāng)入射光子和化學(xué)分子相互作用時(shí)，就會(huì)發(fā)生光子散射。大多數(shù)散射光子是由瑞利散射(一種彈性散射形式)產(chǎn)生的，并且與激發(fā)激光具有相同的波長(zhǎng)。一小部分被散射的光子是由稱為拉曼散射的非彈性散射過(guò)程產(chǎn)生的。雖然與瑞利散射光子相比，光子的數(shù)量相對(duì)較少，但這些光子的波長(zhǎng)和強(qiáng)度攜帶有關(guān)特定化學(xué)鍵存在的定性和定量信息。在給定的拉曼光譜中，出現(xiàn)在特定波數(shù)位置的一組峰可以被描述為識(shí)別特定化學(xué)物質(zhì)的“指紋”，同時(shí)，峰的高度可以與這種化學(xué)物質(zhì)的濃度有關(guān)。多組分分析是拉曼光譜的應(yīng)用之一。在過(guò)去的二十年里，許多研究小組提出了光學(xué)拉曼裝置，專門設(shè)計(jì)來(lái)提高該技術(shù)測(cè)量 ...

于聲子對(duì)光的非彈性散射，其效率非常低(通常每約105-107個(gè)光子中就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)拉曼散射光子)，導(dǎo)致拉曼散射截面為10?26-10?31cm2。如果被探測(cè)材料的可用散射體積非常小，就像二維半導(dǎo)體的情況(散射體積等于激光光斑面積乘以μ2范圍內(nèi)的面積乘以二維材料的亞納米厚度)，這是特別關(guān)鍵的。因此，測(cè)量激光功率密度保持在損傷閾值以下通常需要很長(zhǎng)的采集時(shí)間，以獲得足夠好的信噪比。關(guān)于第②個(gè)限制，傳統(tǒng)光學(xué)測(cè)量中的SR是由光學(xué)衍射極限(使用高數(shù)值孔徑物鏡的激發(fā)波長(zhǎng)的大約一半)決定的。因此，在現(xiàn)代微拉曼裝置中，當(dāng)使用可見(jiàn)范圍內(nèi)的較短激發(fā)波長(zhǎng)時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)的較小探測(cè)尺寸約為200 nm。然而一些因素，如非理想 ...

如何快速制造教學(xué)用低成本拉曼光譜儀激發(fā)光源激發(fā)源的技術(shù)指標(biāo)，如波長(zhǎng)、線寬(單色性)、光功率等，是獲得高質(zhì)量拉曼光譜的關(guān)鍵。通常，拉曼光譜出現(xiàn)在激發(fā)波長(zhǎng)(Stokes)以上和(反Stokes)以下的約10 ~ 200 nm。拉曼散射效率與激發(fā)波長(zhǎng)的四次方成反比。因此，較低激發(fā)波長(zhǎng)(UV和可見(jiàn)光)的激光器比紅外光源產(chǎn)生更好的拉曼信號(hào)。我們使用了一種低成本和易于獲得的綠色(~ 532 nm)激光筆，二極管泵浦固態(tài)激光器(DPSS)作為激發(fā)源。內(nèi)置的Nd:YAG和KTP晶體將激光二極管的主發(fā)射波長(zhǎng)808 nm先轉(zhuǎn)換為1064 nm再轉(zhuǎn)換為532 nm。有利的是，該激光筆帶有必要的電子驅(qū)動(dòng)電路、被動(dòng)散熱 ...

要了解的是，非彈性散射，即拉曼散射是一種非常弱的效應(yīng)。拉曼效應(yīng)的光學(xué)發(fā)射“截面”很小。然而使用光學(xué)工程方法可以有效地處理小的截面。許多光學(xué)系統(tǒng)會(huì)有微量的光泄漏，而且?guī)缀跛械南到y(tǒng)/材料都會(huì)自動(dòng)熒光。需要有方法來(lái)處理這些影響。拉曼效應(yīng)的一個(gè)具有挑戰(zhàn)性的方面是光譜儀或分析工具本身的波長(zhǎng)/頻率分析部分。許多用于拉曼應(yīng)用的光譜儀具有非常大的物理尺寸。光譜儀分析段的尺寸非常重要，整個(gè)拉曼系統(tǒng)理想地適合在一個(gè)小的區(qū)域內(nèi)，并具有足夠的信號(hào)處理能力來(lái)分析光譜。拉曼光譜和自熒光測(cè)量是研究臨床和生化樣品的重要方法。自熒光強(qiáng)度和拉曼強(qiáng)度/效率以及由此產(chǎn)生的光譜特性可能取決于許多因素，包括材料的化學(xué)組成、材料環(huán)境，還 ...

括彈性散射和非彈性散射。傳統(tǒng)的拉曼測(cè)量是在樣品表面的一個(gè)點(diǎn)上進(jìn)行的，由于激光光斑的自然尺寸，通常不能覆蓋大尺寸的樣品區(qū)域。因此，光譜學(xué)方法無(wú)法獲得空間信息。表面增強(qiáng)拉曼光譜(SERS)是一種基于增強(qiáng)局部電磁的新型光譜傳感技術(shù)。SERS是一種新型的分析工具，提供了超靈敏的有機(jī)化學(xué)品和微生物的檢測(cè)和表征。納米結(jié)構(gòu)貴金屬表面附近的電場(chǎng)。SERS已被廣泛應(yīng)用于許多領(lǐng)域，如診斷、環(huán)境監(jiān)測(cè)、生物檢測(cè)和食品安全。近年來(lái)，SERS技術(shù)也被應(yīng)用于β-受體激動(dòng)劑的快速檢測(cè)。然而，該方法重現(xiàn)性差，對(duì)樣品有破壞性。拉曼化學(xué)成像是一種使拉曼光譜具有獲取空間信息能力的技術(shù)。在學(xué)術(shù)界和工業(yè)界日益增長(zhǎng)的興趣的推動(dòng)下，RCI技 ...

振動(dòng)模式下的非彈性散射的光學(xué)光譜技術(shù)，常用于表征薄膜和原子層材料拉曼光譜在物理化學(xué)中用于指紋材料，探測(cè)結(jié)構(gòu)和結(jié)晶度，非接觸式溫度測(cè)量，和熱能傳輸?shù)谋碚鳎约霸S多其他應(yīng)用。雖然每種拉曼活性材料的拉曼特征都是唯一的，但拉曼信號(hào)的強(qiáng)度取決于采樣體積(激發(fā)光與材料相互作用的體積)和儀器參數(shù)，如激發(fā)激光頻率和強(qiáng)度、探測(cè)器效率和增益以及測(cè)量積分時(shí)間。如果這些實(shí)驗(yàn)參數(shù)在測(cè)量之間保持一致，來(lái)自薄膜樣品的拉曼信號(hào)的強(qiáng)度可能被用作薄膜厚度的測(cè)量。在一定的薄膜厚度下，測(cè)量的拉曼強(qiáng)度增強(qiáng)并且已被證明是由于在薄膜界面上的多次反射的入射光以及拉曼散射光的干涉。這種干涉增強(qiáng)拉曼散射(IERS)現(xiàn)象被用于最大化拉曼信號(hào)，這些 ...

位移的光子的非彈性散射，稱為Stokes和AntiStokes位移。它用于提供給定樣品中受激分子的信息。與紅外光譜(IR)類似，該信息可用于研究材料在不同聚集狀態(tài)(固體、液體或氣體)下的化學(xué)或生物指紋。然而，波段強(qiáng)度和選擇規(guī)則是兩種振動(dòng)光譜技術(shù)之間的重要區(qū)別。在紅外光譜中，分子極化度的躍遷從激發(fā)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)移，而紅外光譜則與過(guò)渡偶極矩有關(guān)。RS通常使用單色激發(fā)光源(激光)，而IR則可以使用更寬的激發(fā)光源(LED或鹵素?zé)?。RS相對(duì)于IR的基本優(yōu)勢(shì)是，它可以用于研究液體或潮濕樣品，而不會(huì)受到水響應(yīng)的強(qiáng)烈干擾。如果樣品中水的濃度較低，這兩種技術(shù)通常是互補(bǔ)的。總的來(lái)說(shuō)，任何分析技術(shù)的適用性也取決于樣品本身 ...