《激光拉曼光谱》word版

激光拉曼光谱实验讲义引言一 实验目的1、了解拉曼散射的基本原理2、学习使用拉曼光谱仪测量物质的谱线，知道简单的谱线分析方法。二 实验原理当波束为 SKIPIF 1 < 0 的单色光入

激光拉曼光谱实验讲义 引言 一实验目的 1、了解拉曼散射的基本原理 2、学习使用拉曼光谱仪测量物质的谱线，知道简单的谱线分析方法。 二实验原理 当波束为的单色光入射到介质上时，除了被介质吸收、反射和透射外，总会有一部分被散射。按散射光相对于入射光 波数的改变情况，可将散射光分为三类：第一类，其波数基本不变或变化小于，这类散射称为瑞利散射；第二类， 其波数变化大约为，称为布利源散射；第三类是波数变化大于的散射，称为拉曼散射；从散射光的强度看， 瑞利散射最强，拉曼散射最弱。 在经典理论中，拉曼散射可以看作入射光的电磁波使原子或分子电极化以后所产生的，因为原子和分子都是可以极化的， 因而产生瑞利散射，因为极化率又随着分子内部的运动（转动、振动等）而变化，所以产生拉曼散射。 （上能态是虚能态，实际 不存在。这样的跃迁过程 只是一种模型实际并没有 发生） 1a 图（） 1b 图（） 在量子理论中，把拉曼散射看作光量子与分子相碰撞时产生的非弹性碰撞过程。当入射的光量子与分子相碰撞时，可以 是弹性碰撞的散射也可以是非弹性碰撞的散射。在弹性碰撞过程中，光量子与分子均没有能量交换，于是它的频率保持恒定， 这叫瑞利散射，如图（1a）；在非弹性碰撞过程中光量子与分子有能量交换，光量子转移一部分能量给散射分子，或者从散 射分子中吸收一部分能量，从而使它的频率改变，它取自或给予散射分子的能量只能是分子两定态之间的差值 ，当光量子把一部分能量交给分子时，光量子则以较小的频率散射出去，称为频率较低的光（斯托克斯线）， 散射分子接受的能量转变成为分子的振动或转动能量，从而处于激发态，如图（1b），这时的光量子的频率为 1