LRS-2激光拉曼光譜儀基本原理

激光作用試樣時(shí)，試樣物質(zhì)會(huì)產(chǎn)生散射光，在散射光中，除與入射光有相同頻率的瑞利光以外，在瑞利光的兩側(cè)，有一系列其他頻率的光，其強(qiáng)度通常只為瑞利光的10^－6～10^－9，這種散射光被命名為拉曼光。其中波長(zhǎng)比瑞利光長(zhǎng)的拉曼光叫斯托克斯線，而波長(zhǎng)比瑞利光短的拉曼光叫反斯托克斯線。

拉曼譜線的頻率雖然隨著入射光頻率而變換，但拉曼光的頻率和瑞利散射光的頻率之差卻不隨入射光頻率而變化，而與樣品分子的振動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)有關(guān)。拉曼譜線的強(qiáng)度與入射光的強(qiáng)度和樣品分子的濃度成正比例關(guān)系，可以利用喇曼譜線來進(jìn)行定量分析，在與激光入射方向的垂直方向上，能收集到的喇曼散射的光通量R等于：

Φ_L為入射光照射到樣品上的光通量

A為拉曼散射系數(shù)，約等于10^－28－10^－29MOL/球面度

N為單位體積內(nèi)的分子數(shù)

L為樣品的有效體積

K為考慮到折射率和樣品內(nèi)場(chǎng)效應(yīng)等因素影響的系數(shù)

α為拉曼光束在聚焦透鏡方向上的角度

利用拉曼效應(yīng)及拉曼散射光與樣品分子的上述關(guān)系，可對(duì)物質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)和濃度進(jìn)行分析研究，于是建立了拉曼光譜法。

絕大多數(shù)拉曼光譜圖都是以相對(duì)于瑞利譜線的能量位移來表示的，由于斯托克斯峰比較強(qiáng)，故可以比較小的位移為基礎(chǔ)來估計(jì)Δб（以cm^-1為單位）

即Δб＝б_y-б

以四氯化碳的拉曼光譜為例：

б_y是瑞利光譜的波數(shù)18797.0cm^－1（5320）

Δб四氯化碳的拉曼峰的波數(shù)間隔 218、324、 459、 762、 790 cm^－1（拉曼峰與瑞利峰間隔）。

LRS-2激光拉曼光譜儀