第十八章 拉曼光谱基本原理 红外吸收光谱 principle of Raman 分析法 spectroscopy 二、拉曼光谱的应用 infrared absorption applications of Raman spectroscopy,IR spectroscopy 第五节 三、 激光拉曼光谱仪 激光拉曼光谱分析法 laser Raman spectroscopy laser Raman spectroscopy 下一页 2024/9/20
2024/9/20 第十八章 红外吸收光谱 分析法 一、 拉曼光谱基本原理 principle of Raman spectroscopy 二、拉曼光谱的应用 applications of Raman spectroscopy 三、 激光拉曼光谱仪 laser Raman spectroscopy 第五节 激光拉曼光谱分析法 infrared absorption spectroscopy，IR laser Raman spectroscopy
激光拉曼光谱基本原理 principle of Raman spectroscopy Rayleighi散射： 激发虚态 h(o-△v) 弹性碰撞； 无能量交换，仅 "-ER E+vw-一fI 改变方向； Ramani散射： hvo 非弹性碰撞 hvo hvo+△v :方向改变且有 E 能量交换； E V=0 Rayleigh散射 Ramani散射 h△v E基态，E1振动激发态；E+hvo,E1+hy激发虚态： 获得能量后，跃迁到激发虚态 (1928年印度物理学家Raman C V发现；1960年快速发展) 2024/9/20
2024/9/20 一、激光拉曼光谱基本原理 principle of Raman spectroscopy Rayleigh散射： 弹性碰撞； 无能量交换，仅 改变方向； Raman散射： 非弹 性 碰 撞 ；方向改变且有 能量交换； Rayleigh散射 Raman散射 E0基态， E1振动激发态； E0 + h0，E1 + h0激发虚态； 获得能量后，跃迁到激发虚态. （1928年印度物理学家Raman C V 发现；1960年快速发展） h E0 E1 V=1 V=0 h0 h0 h0 h0+ E1 + h0 E0 + h0 h(0 - ) 激发虚态
基本原理 1.Ramani散射 E+0- Ramani散射的两种 E2+hvo 跃迁能量差： h(vo-△v) h(vo+△v) △E=h(vo-△v) 产生stokes线； 强 E 基态分子多： h△v Eo =0 △E=h(vo+△v) 产生反stokes线； 弱； STOKES ANTI-STOKES Raman位移： Raman散射光与入 Rayleigh 射光频率差△V: Vo-△y Vo+△V 2024/9/20
2024/9/20 基本原理 1. Raman散射 Raman散射的两种 跃迁能量差： E=h(0 - ) 产生 stokes线； 强 ；基态分子多； E=h(0+) 产生反 stokes线 ； 弱； Raman位移： Raman散射光与入 射光频率差； ANTI-STOKES 0 - Rayleigh STOKES 0 0 + h(0+ ) E0 E1 V=1 V=0 E1 + h0 E2 + h0 h h0 h(0 - )
2. Raman位移 对不同物质：△v不同； 对同一物质：△ν与入射光频率无关；表征分子 振-转能级的特征物理量；定性与结构分析的依据： Raman散射的产生：光电场E中，分子产生诱导 偶极距p p=aE α分子极化率； 2024/9/20
2024/9/20 2. Raman位移 对不同物质： 不同； 对同一物质： 与入射光频率无关；表征分子 振-转能级的特征物理量；定性与结构分析的依据； Raman散射的产生：光电场E中，分子产生诱导 偶极距 = E 分子极化率；
3.红外活性和拉曼活性振动 ①红外活性振动 ④ i永久偶极矩；极性基团； ⅱ瞬间偶极矩；非对称分子； ⑧ 红外活性振动一伴有偶极矩变化的振动可以产生红外吸收谱带 ②拉曼活性振动 诱导偶极矩 p=aE 非极性基团，对称分子； 拉曼活性振动一伴随有极化率变化的振动。 对称分子： 对称振动→拉曼活性。 不对称振动→红外活性 2024/9/20
2024/9/20 3.红外活性和拉曼活性振动 ①红外活性振动 ⅰ永久偶极矩；极性基团； ⅱ瞬间偶极矩；非对称分子； 红外活性振动—伴有偶极矩变化的振动可以产生红外吸收谱带. ②拉曼活性振动 诱导偶极矩 = E 非极性基团，对称分子； 拉曼活性振动—伴随有极化率变化的振动。 对称分子： 对称振动→拉曼活性。 不对称振动→红外活性 E e e r