拉曼光譜儀基本原理以及應用介紹
拉曼光譜(Raman spectra),是一種散射光譜。拉曼光譜分析法是基于印度科學家C.V.拉曼(Raman)所發現的拉曼散射效應,對與入射光頻率不同的散射光譜進行分析以得到分子振動、轉動方面信息,并應用于分子結構研究的一種分析方法。
分子光譜產生于分子內部運動狀態的改變。分子有不同的電子能級,每個電子能級又有不同的振動能級。而每個振動能級又有不同的轉動能級。一定波長的電磁波作用于分子,引起分子相應能級的躍遷,產生分子吸收光譜。引起分子電子能級躍遷的光譜稱電子吸收光譜,其波長位于紫外-可見光區,故稱紫外-可見光譜。
拉曼光譜的光學原理(如圖1),一束頻率為V0的單色光照射到樣品上后,分子(或原子)可以使入射光發生散射或者反射。大部分光只是改變方向發生散射,而光的頻率仍與激發光的頻率(即V0)相同,這種散射稱為瑞利散射(,大約占據99%左右;約占總散射光強度的 10E-6~10E-10的散射,不僅改變了光的傳播方向,而且散射光的頻率也改變了,不同于激發光的頻率,稱為拉曼散射。拉曼散射中頻率減少的,即V1V0的散射稱為反斯托克斯散射,斯托克斯散射通常要比反斯托克斯散射強得多,拉曼光譜儀通常測定的大多是斯托克斯散射,也統稱為拉曼散射。
拉曼光譜儀的應用領域很廣,如化學實驗室、生物和醫學領域等等,有了它我們可以更加準確判斷研究物質的成分。為了更好的使用便攜式拉曼光譜儀,下面一起來了解一下便攜式拉曼光譜儀具體適用于那些領域。
1、食品領域-用于食品成分的“證實”,以及摻雜物的“證偽”
2、農牧領域-農牧產品的分類及鑒定
3、化學、高分子、制藥及醫學相關領域 過程控制;質量控制、成分鑒定、藥物鑒別、疾病診斷
4、刑偵及珠寶行業-毒品檢測;珠寶鑒定
5、環境保護-部門水質污染監測、表面污染檢測和其他有機污染物
6、物理領域-光學器件和半導體元件研究
7、鑒定、古物古玩鑒定、公安刑事鑒定等其他領域。
8、地質領域-現場探礦、礦石成分的定量定性分析和包裹體的研究
9、石油領域-油品的快速分類、石油產品成分組成、監控油品的在線調節等。
10、工業氣體成分檢測
11、晶體材料研究
12、寶石學中的用于鑒定寶石成分及真偽
13、在II-VI族,III-V族化合物半導體納米結構中的應用
14、在碳材料學中的應用
15、活體拉曼光譜學用于腫瘤組織診斷
16、醫藥領域中的應用
17、在有機纖維和薄膜中的應用
18、在催化劑方面的應用