【摘要】本文从拉曼散射道理登程，光谱介绍了拉曼技术的技术特色，以及拉曼技术的综述劣势以及缺少，从激光技术以及纳米技术登程介绍了日后拉曼技术的光谱宽泛发展以及运用。综述了近些年来了曼技术的技术主要的合成技术。波及拉曼光谱技术的综述发展简史，发展现状以及最新钻研妨碍等方面。光谱

一、技术拉曼光谱的综述发展简史

印度物理学家拉曼于1928年用水银灯映射苯液体,发现了新的辐射谱线:在入射光频率ω0的双方泛起呈对于称扩散的,频率为ω0-ω以及ω0+ω的明锐边带,这是属于一种新的份子辐射,称为拉曼散射,其中ω是介质的元激发频率。与此同时,光谱前苏联兰茨堡格以及曼德尔斯塔报道在石英晶体中发现了相似的征兆,即由光学声子引起的拉曼散射,称之谓并合散射。可是技术到1940年,拉曼光谱的位置一泻千里。主若是综述因为拉曼效应太弱(约为入射光强的 ),人们难以审核钻研较弱的拉曼散射信号,更谈不上丈量钻研二级以上的高阶拉曼散射效应。并要求被测样品的光谱体积必须充实大、无色、技术无灰尘、综述无荧光等等。以是到40年月中期,红外技术的普及以及商品化更使拉曼光谱的运用一度败落。1960年日后,红宝石激光器的泛起,使患上拉曼散射的钻研进入了一个全新的时期。因为激光器的单色性好,偏差性强,功率密度高,用它作为激发光源,大大普及了激发功能。成为拉曼光谱的事实光源。随探测技术的改善以及对于被测样品要求的着落,当初在物理、化学、医药、工业等各个畛域拉曼光谱患上到了宽泛的运用,越来越受钻研者的重视。

70年月中期,激光拉曼探针的泛起,给微区合成注人精力。80年月以来,美国Spex公司以及英国Rrin show公司相继推出,拉曼探针共焦激光拉曼光谱仪,因为接管了突出滤波器(notch filter)来过滤掉激发光,使杂散光患上到抑制,这样入射光的功率可能很低,灵便度患上到很大的普及。Di l o公司推出了多测点在线工业用拉曼系统,接管的光纤可达200m,从而使拉曼光谱的运用畛域愈加宽绰。

二、拉曼光谱简介

拉曼光谱（Raman spectra），是一种散射光谱。拉曼光谱合成法是基于印度迷信家C.V.拉曼（Raman）所发现的拉曼散射效应，对于与入射光频率差此外散射光谱妨碍合成以患上到份子振动、转折方面信息，并运用于份子结构钻研的一种合成方式。

三、拉曼光谱道理 

3.一、瑞利散射与拉曼散射

当一束激发光的光子与作为散命中间的份子发生相互浸染时,大全副光子仅是改动了偏差,发生散射,而光的频率仍与激发光源不同,这种散射称为瑞利散射。但也存在很微量的光子不光改动了光的转达偏差,而且也改动了光波的频率,这种散射称为拉曼散射。其散射光的强度约占总散射光强度的10-6～10-10。拉曼散射的产生原因是光子与份子之间发生了能量替换改动了光子的能量。

3.二、拉曼散射的产生

光子以及样品份子之间的浸染可能从能级之间的跃迁来合成。样品份子处于电子能级以及振动能级的基态,入射光子的能量远大于振动能级跃迁所需要的能量,但又缺少以将份子激发到电子能级激发态。这样,样品份子罗致光子后到达一种准激发状态,又称为虚能态。样品份子在准激发态时是不晃动的,它将回到电子能级的基态。若份子回到电子能级基态中的振动能级基态,则光子的能量未发生改动,发生瑞利散射。假如样品份子回到电子能级基态中的较高振动能级即某些振动激发态,则散射的光子能量小于入射光子的能量,其波长大于入射光。这时散射光谱的瑞利散射谱线较低频率侧将泛起一根拉曼散射光的谱线,称为Stokes线。假如样品份子在与入射光子浸染前的瞬间不是处于电子能级基态的最低振动能级,而是处于电子能级基态中的某个振动能级激发态,则入射光光子浸染使之跃迁到准激发态后,该份子退激回到电子能级基态的振动能级基态,这样散射光能量大于入射光子能量,其谱线位于瑞利谱线的高频侧,称为antiStokes线。Stokes线以及anti-Stokes线位于瑞利谱线双侧,间距至关。Stokes线以及anti-Stokes线统称为拉曼谱线。因为振动能级间距仍是比照大的,因此,依据波尔兹曼定律,在室温下,份子绝大少数处于振动能级基态,以是Stokes线的强度远远强于anti-Stokes线。拉曼光谱仪平凡记实的都只是Stokes线。

3.三、拉曼散射光谱的特色

一、拉曼散射谱线的波数尽管随入射光的波数而区别，但对于同相同品，对于立拉曼谱线的位移与入射光的波长无关,只以及样品的振动转折能级无关。

二、 在以波数为变量的拉曼光谱图上，斯托克斯线以及反斯托克斯线对于称地扩散在瑞利散射线双侧, 这是因为在上述两种状态下分说响应于患上到或者患上到了一个振动量子的能量。

三、平凡状态下，斯托克斯线比反斯托克斯线的强度大。这是因为Boltzmann扩散，处于振动基态上的粒子数远大于处于振动激发态上的粒子数。

3.四、经由的结构合成批注光谱

份子为四处体结构，一个碳原子在中间，四个氯原子在四处体的四个极点。当四处体绕其自身的一轴旋转未必角度，或者忘性反演(r—-r)、或者旋转加反演之后，份子的多少多构形巩固的操作称为对于称操作，其旋转轴成为对于称轴。CCI4有13个对于称轴，有案可查4个对于称操作。咱们知道，N个原子组成的份子有（3N—6）个外部振动从容度。因此份子可能有9个(3×5—6)从容度，或者称为9个自力的简正振动。依据份子的对于称性，这9种简正振动可演绎成如下四类：

第一类，惟独一种振动方式，4个氯原子沿与C原子的联线偏差作伸缩振动，记作v1，呈现非简并振动。

第二类，有两种振动方式，相邻两对于CI原子在与C原子联线偏差上，或者在该联线垂直偏差上同时作反向行动，记作v2，呈现二重简并振动。

第三类，有三种振动方式，4个CI与C原子作反向行动，记作v3，呈现三重简并振动。

第四类，有三种振动方式，相邻的一对于CI原子作伸张行动，另一对于作缩短行动，记作v4，呈现另一种三重简并振动。

下面所说的“简并”，是指在对于立类振动中，尽管包罗差此外振动方式但具备相同的能量，它们在拉曼光谱中对于应答立条谱线。因此，份子振动拉曼光谱应有4个根基谱线，依据试验中测患上各谱线的相对于强度挨次为v1>v2>v3>v4。

四、拉曼光谱技术的优异性

拉曼光谱要的是无伤害的定性定量合成，它无需样品豫备，样品可间接经由光纤探头概况经由玻璃、石英、以及光纤丈量。

此外：

一、因为水的拉曼散射很薄弱，拉曼光谱是钻研水溶液中的生物样品以及化学化合物的事实工具。

二、拉曼一次可能同时拆穿困绕50-4000波数的区间，可对于有机物及有机物妨碍合成。相同，若让红外光谱拆穿困绕相同的区间则必须改动光栅、光束别离器、滤波器以及检测器。

三、拉曼光谱谱峰清晰锋利，更适应定量钻研、数据库搜查、以及运用差距合成遏制定性钻研。在化学结构合成中，自力的拉曼区间的强度可能以及功能总体的数目相干。

四、因为激光束的直径在它的聚焦部位个别惟独0.2-2毫米，老例拉曼光谱惟独要大批的样品就能患上到。这是拉曼光谱相对于老例红外光谱一个很大的劣势。而且，拉曼显微镜物镜可将激光束进一步聚焦至20微米甚至更小，可合成更小面积的样品。

五、共振拉曼效应可能用来有抉择性地加细小生物份子特个发色基团的振动，这些发色基团的拉曼光强能入抉择性地增强1,000到10,000倍。

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