拉曼光谱学指南
拉曼入门系列视频
闫迪的《入门拉曼》
拉曼专家迪言与我们一起制作了一个教育系列，他以简单的方式为初学者讲解拉曼。
拉曼光谱基本原理
什么是拉曼光谱学?
拉曼基本面
拉曼光谱属于振动光谱的范畴。这意味着它可以通过光来产生(激发)分子振动，然后解释这种相互作用，从而对样品进行化学分析。
它是基于光的非弹性散射，当物质被光照射时发生。由于波长的变化与照射光的波长相比非常小，所以在使用单色光源时最容易观察到波长的变化。
在这种(单色光)光与样品相互作用后，其中非常小的一部分改变了它的波长。这种变化被称为:拉曼效应。我们现在可以收集光，并利用它获得关于样品的信息。
拉曼效应
为了更好地理解，我们必须知道，当光子(光)“打击”物质时，大部分散射光保持其波长不变。
例如，如果你用绿色的激光笔指着一堵墙，你总会看到一个绿点。散射光明显具有相同的颜色，这种现象称为瑞利散射。
然而，也可能发生非弹性散射过程，从而导致发射不同波长的光。这通常发生在分子振动中。这种散射现象被称为拉曼效应，由阿道夫·斯米卡尔在1923年预测，并在1930年被C.V.拉曼发现。
利用拉曼效应进行光谱学
拉曼效应的发现和理解为一种新的光谱学打开了大门。然而，拉曼光谱学直到激光的发现才真正起飞，因为单色光的使用起着重要作用。
因此，样品用激光照射，一些散射光用摄谱仪(色散或FT技术)进行分析。最后，我们得到了拉曼光谱，它向我们展示了所研究材料的特征信号或“波段”。
拉曼光谱学是如何工作的?
令人惊讶的是，建立一个拉曼光谱仪其实很简单!如果你看看YouTube，你甚至会找到DIY视频，告诉你如何设置一个非常基本的实验来获取光谱数据。这就是为什么你会发现几乎任何形式的拉曼光谱仪:拉曼手持设备，显微镜和过程光谱仪。
为了获得拉曼光谱，你只需要将激光聚焦在你想要研究的样品上。但是，该样品不能对用于激发的激光显示荧光。如果是这样的话，荧光将覆盖大部分拉曼效应，因为相比之下，它是如此微弱。
在激光照射样品后，散射光通过一个滤光片(去除来自激发激光的任何光)。然后它被定向到光栅上，光栅像棱镜一样根据波长分布非弹性部分。最后，这些射线被定向到CCD传感器，然后根据强度输出光谱。
拉曼光谱是什么样子的?
在开始时，我们提到拉曼光谱包含某些“波段”或信号。这对某些官能团和物质来说都是独一无二的。它们不仅能提供物质的化学组成信息，还能提供结晶度、多态性或压力和温度变化的信息。
拉曼光谱是一种强大的工具，用于材料研究、新药物的开发以及任何需要纳米范围内的化学微量分析。没错，拉曼可以分析0.5 μ m (500 nm)的样品。你只需要一台共聚焦拉曼显微镜。
关于拉曼显微镜
通常，用于拉曼光谱的激光在可见范围内，这意味着它可以自由地通过用于取样载玻片或显微镜镜头的玻璃。因此，将拉曼光谱仪集成到标准显微镜的光学系统中是非常可行的。
事实上，显微镜通常比经典的台式拉曼光谱仪更受青睐，因为它提供了“点拍”方法，不需要大量额外的样品准备。样品(如石墨烯纤维)被放置在物镜下，用显微镜瞄准并直接分析。
简单地说，拉曼显微镜是一种基于激光的显微设备，用于进行拉曼光谱分析。力量,bob电竞安全吗拉曼显微镜和成像发挥着核心作用，这就是为什么我们专门为它设立了一个网站。
拉曼光谱常见问题解答
关于拉曼光谱的常见问题
什么是拉曼光谱学?
拉曼光谱是以光与物质化学键的相互作用为基础的。这将提供有关化学结构、多态性、结晶度和分子动力学的详细信息。
拉曼光谱学提供了什么信息?
拉曼光谱就像化学指纹，可以清楚地识别分子或物质。就像人类的指纹一样，它可以与参考库进行比较，从而非常快速地识别材料或将其与其他材料区分开来。这样的拉曼光谱库通常包含数百个光谱，用来比较样品的光谱以确定被分析物。
它提供了对样本的洞察:
- 化学成分及性质
- 结晶度和多态性
- 污染和缺陷
- 热和机械暴露
有样品要求吗?
拉曼是一种通用的采样技术，因此对无机和有机材料都适用。然而，由于它是基于相当弱的拉曼效应，其他光谱效应和某些材料性质会严重干扰。
在样品荧光的情况下，样品不会产生良好的拉曼光谱。然而，切换到近红外(NIR)激光器和FT-Raman技术是一个可行的解决方案。另一个更重要的问题是强吸收(如黑色)样品，例如碳填充聚合物。
获得拉曼光谱需要多少时间?
拉曼测量所需的时间取决于几个因素，如所需的光谱质量，样品性质，当然还有所使用的拉曼光谱仪。通常，高质量的拉曼光谱可以在几秒钟内获得。
拉曼光谱的应用有哪些?bob平台靠谱吗
拉曼光谱可用于所有非破坏性(微观)化学分析和成像需要的领域。它提供了定性和定量分析问题的答案。
一般来说，拉曼易于使用，并能快速提供描述样品化学成分和结构的关键信息。基本上，样品是固体、液体还是气体无关紧要。
以下是拉曼光谱的一些应用:bob平台靠谱吗
- 药品
- 地质学和矿物学
- 半导体
- 材料研究
- 医疗保健
