文档介绍：《高等结构分析》之
拉 曼 光 谱
Raman Spectrum
第一节 引言
激发态振动能级
紫外可见吸收
虚能级
拉曼散射
红外吸收
基态振动能级
第一节 引言
拉曼光谱是1928年印度科学家 ()在CCl4光散射实验中 发现：
***灯
Sir Chandrasekhara Venkata Raman, 1888-1970
照相干板
样品管
色散系统
这一实验，Raman是用***。
拉曼散射效应的发展简史：
1928年发现拉曼散射效应的印度物理学家拉曼()
，因该项发现荣获1930年的诺贝尔物理学奖；
1928~1940年，受到广泛的重视，曾是研究分子结构的主要 手段。这是因为可见光分光技术和照相感光技术已经发展起来 的缘故；
1940~1960年，拉曼光谱的发展停滞。主要是因为拉曼效应 太弱（约为入射光强的10-6），并要求被测样品的体积必须足 够大、无色、无尘埃、无荧光等等。所以到40年代中期，红外 技术的进步和商品化更使拉曼光谱的应用一度衰落；
1960年以后，激光技术的发展使拉曼技术得以复兴。由于激光 束的高亮度、方向性和偏振性等优点，成为拉曼光谱的理想光 源。随探测技术的改进和对被测样品要求的降低，目前在物理
、化学、医药、工业等各个领域拉曼光谱得到了广泛的应用， 越来越受研究者的重视。
参考书籍
E. Smith et al. Ed., Modern Raman Spectroscopy A Practical Approach, Wiley, 2005.
马礼敦 主编，《高等结构分析》，复旦大学出版社，
2001.
，《分子光谱与分子结构》，科学出版社， 1983.
杨序纲、吴琪琳，《拉曼光谱的分析与应用》，国防 工业出版社，2008.
第二节 拉曼光谱原理
光与物质作用过程
检测器
散射光
入 射 光
透 射
吸 收
光
反射光
一、光散射
光与物质的相互作用——能量发生变化：吸收、散射。
(1)可见和紫外吸收
— —电子能级间的跃迁，
E 1～20ev
吸收：
(2)红外吸收 — —分子振转能级间跃迁 ，
E ， E 1ev中红外区
体内散射
散射：
表面散射
表面散射（漫反射）——由物体表面不平整所引起，
本质上与反射相同。
体内散射：
弹性散射
非弹性散射
弹性散射特点：νλ＝ν散
①大颗粒散射（延德尔散射）如牛奶，石灰水。 特点：散射光强度与波长无关。 牛奶、石灰水、天空中小水滴引起云看上去是白色的。
②小颗粒散射（瑞利散射）如空气中水分子、分子、原子等。 特点：散射光强度正比于λ－4。 天空、大海的散射光是兰色的，早晨与傍晚的太阳由于短波
长的光被空气散射而呈现红色。
非弹性散射：
散射光在被照射物体内发生了能量交换使散射光 的光子能量与入射光的光子能量不同，即散射光频率 改变几个到几千个波数。这种散射光称为拉曼散射光。
散射光的频率改变与分子的振动能级有关。
如入射光的频率为 0，散射光的
m，称 为拉曼位移。
频率有两种： 0
0 m
m
且hc m E1 E0
E0 :电子基态的振动能级，
E1 :电子基态的振动上能级。