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漲知識!拉曼光譜32個常見問題匯總
閱讀：1034 發布時間：2022-9-5
請問激光拉曼光譜和紅外光譜有什么區別?
1.象形的解釋一下，紅外光譜是“凹”，拉曼光譜是“凸”。兩者兩者互為補充。
2.(1)從本質上面來說，兩者都是振動光譜，而且測量的都是基態的激發或者吸收，能量范圍都是一樣的。
(2).拉曼是一個差分光譜。形象的來說，可樂的價錢是1毛錢，你扔進去1毛錢，你就能得到可樂，這是紅外。可是如果你扔進去1塊錢，會出來一瓶可樂和9毛找的錢，你仍舊可以知道可樂的價錢，這就是拉曼。
(3).光譜的選擇性法則是不一樣的，IR是要求分子的偶極矩發生變化才能測到，而拉曼是分子的極化性(polarizibility)發生變化才能測到。
(4).IR很容易測量，而且信號很好，而拉曼的信號很弱。
(5).使用的波長范圍不一樣，IR使用的是紅外光，尤其是中紅外，好多光學材料不能穿透，限制了使用，而拉曼可選擇的波長很多，從可見光到NIR，都可以使用。當然了還有很多不同的地方，比如制樣方面的，IR有時候相對比較的復雜，耗時間，而且可能會損壞樣品，但是拉曼并不存在這些問題。
(6).拉曼和紅外大多數時候都是互相補充的，就是說，紅外強，拉曼弱，反之也是如此!但是也有一些情況下二者檢測的信息是相同的。
3.本質上是這樣的,紅外是吸收光譜,拉曼是散射光譜,偶老板告訴我的,雖然他不是做這個方面的.
紅外是當被測分子被一定能量的光照射是,分子振動能級發生躍遷,同時由于分子的振動能量高于轉動能級,那樣,振動的同時,肯定含有轉動,所以,紅外是分子的振轉吸收,也就是它將能量吸收.
拉曼是當一束光子撞擊到被測分子上時,從量子力學上講,光子與分子發生非彈性碰撞,光子的能量經過碰撞之后增加或者減少,這樣就是拉曼散射.也就是說光子的能量沒有*吸收.當然也有*彈性碰撞,那種情況不是拉曼散射,是瑞利散射.從能級的角度來講拉曼散射,是分子先吸收了光子的能量,從基態躍遷到虛態,到了虛態之后,由于處于高能級,它從虛態返回到第一振動能級,釋放能量,這樣放出的光子的能量小于入射光子的能量,這樣就是拉曼散射的一種,也就是處于斯托克斯散射.當從第一振動能級躍遷到虛態,然后從虛態返回到基態,這樣放出的能量就大于入射光的能量,這就是反斯托克斯區,也是拉曼散射的一種.能量不變的就是銳利散射.
4.有些振動紅外和拉曼都能檢測到，有些振動只有其中一個能檢測。比如氧氣、氮氣只能用拉曼檢測。
紅外不能檢測低于400波數的。紅外更適合用于有機物，拉曼更適合無機物。紅外受水的干擾比較大。
什么是藍移什么是紅移?
通常來說，藍移就是波長向短波長方向移動，波數增加;紅移就是波長向長波長方向移動，波數減少。
1.紅移在物理學和天文學領域，指物體的電磁輻射由于某種原因波長增加的現象，在可見光波段，表現為光譜的譜線朝紅端移動了一段距離，即波長變長、頻率降低。相反的，波長變短、頻率升高的現象則被稱為藍移
2.譜峰的“紅移”和“藍移”是指在分子光譜中生色團受與其相連的分子中其他部分的影響和溶劑的影響而使其吸收峰位置發生移動的現象，當吸收峰移向長波方向時就稱為“紅移”，移向短波方向時則稱為“藍移”。實際上這種現象不僅會發生在分子的電子能級躍遷過程中，而且也會發生在在分子的振動和轉動能級的躍遷中，只不過在紅外光譜中很少有人這么叫。
在原子發射光譜中，因為原子線是由處于氣態的激發態原子或離子產生的，所以其波長不會受原來分子中環境的影響，同樣也不會受溶劑的影響，因此根本就不會存在分子光譜中的“紅移”和“藍移”現象。
有幾種激光光源?
1.氬離子、半導體、氦氖
2.可見光激光器應用最多的是氬離子激光器，可產生10種波長的激光，其中的是488納米(藍光)和514納米(綠光)激光器，現在尤為常用，性能十分穩定的是514納米激光器;另外，532納米固體二極管泵浦激光器、632.8納米(紅光)、780納米等可見光激光器;以及785納米二極管、830納米近紅外激光器;摻釹的釔鋁石榴石(YAG)激光器被用作傅里葉變換拉曼光譜的光源，其激光波長為1064納米(紅外);染料激光器是目前較成熟、應用較為普遍的可調諧激光器，是共振拉曼研究時的理想光源。
一般來說，拉曼光譜與激光的波長是無關的，選擇不同波長的激光主要取決于研究的對象，如果研究生物蛋白質、細胞等，則需要波長較長的近紅外光，避免了熒光對拉曼光譜的干擾。但對于一些深色、黑色粉末樣品，由于近紅外的熱效應，而使熱背景干擾拉曼光譜，這時選擇可見光區的激光比較合理。對于研究化學發光和熒光光譜，則選擇紫外激光器。所以在研究顏料時，選配514納米和785(或830納米)納米兩種波長的激光器就夠用了，對于紅、黃、白色顏料采用785納米的激光器進行分析，對于藍、綠色顏料則采用514納米的激光器進行分析。
3.激光出現以前主要用低壓水銀燈作為光源，目前已很少使用。為了激發喇曼光譜，對光源最主要的要求是應當具有相當好的單色性，即線寬要窄，并能夠在試樣上給出高輻照度。氣體激光器能滿足這些要求，自準性能好，并且是平面偏振的。各種氣體激光器可以提供許多條功率水平不同的分立波數的激發線。常用的是氬離子激光，波長為514.5nm和488.0nm的譜線，單頻輸出功率為0.2～1W左右。也可以用氦氖激光(632.8nm，約50mW)。
4.在光纖測量和光纖傳感系統中使用的光源種類很多，按照光的相干性，可分為非相干光源和相干光源。非相于光源包括白熾光源和發光二極管(LED)，相干光源包括各種激光器。激光器按工作物質的不同，可分為氣體激光器、液體激光器、固體激光器和半導體激光器等。半導體光源是光纖系統中常用的也是最重要的光源。其主要優點是體積小、重量輕、可靠性高、使用壽命長，亮度足夠、供電電源簡單等。它與光纖的特點相容，因此，在光纖傳感器和光纖通信中得到廣泛應用。半導體光源又可分為發光二極管(LED)和半導體激光器(LD)。這兩種器件結構明顯不同，但卻包含相同的物理機理。增益帶寬高于任何其它媒質，主要由于光子發射是因兩個能帶間的電子運動所致。半導體激光器的典型增益曲線延寬到1012Hz。