拉曼光谱指南
拉曼光谱基础
什么是拉曼光谱？
拉曼基本面
拉曼光谱属于振动光谱的范畴。这意味着它通过使用光来产生（激发）分子振动，然后解释这种相互作用，对样品进行化学分析。
它是基于当物质被光照射时发生的光的非弹性散射。由于波长的变化与照射光的波长相比很小，所以使用单色光源时，波长的变化最容易观察到。
当这些(单色光)与样品相互作用后，其中很小一部分改变了波长。这种变化叫做:拉曼效应。我们现在可以收集光并利用它来获取样品的信息。
拉曼效应
为了更好地理解这一点，必须知道，当光子（光）“撞击”物质时，大部分散射光的波长保持不变。
例如，如果您将绿色激光指针指向墙壁，您将始终看到一个绿点。散射光的颜色明显相同，这种现象称为瑞利散射。
然而，也会发生非弹性散射过程，从而导致不同波长的光的发射。这通常与分子振动有关。这种散射现象被称为拉曼效应，由阿道夫·斯麦卡尔于1923年预测，C.V.拉曼于1930年发现。
拉曼效应在光谱学中的应用
发现和理解拉曼效应为一种新的光谱学打开了大门。然而，拉曼光谱直到激光的发现才真正发展起来，因为单色光的使用起着重要的作用。
因此，用激光照射样品，并用光谱仪（色散或FT技术）分析一些散射光。最后，我们获得了一个拉曼光谱，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，建造一个拉曼光谱仪其实很简单!如果你上YouTube，你甚至会发现一些DIY视频，告诉你如何设置一个非常基础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:拉曼手持式，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到你想要研究的样品上。但是，该样品不得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。
激光照射样品后，散射光通过滤光片（以去除激发激光的任何光）。然后它被引导到光栅上，光栅像棱镜一样根据波长分布非弹性部分。最后，这些光线被引导到CCD传感器，然后根据强度输出光谱。
拉曼光谱看起来像什么？
一开始我们提到拉曼光谱包含某些“波段”或信号。这些对某些官能团是独特的，通常对物质也是。它们不仅提供了物质化学组成的信息，还提供了结晶度、多态或压力和温度变化的信息。
拉曼光谱是材料研究、新药物开发以及需要纳米范围内的化学微分析的强大工具。bob综合游戏没错，拉曼光谱可以分析0.5µm (500 nm)的样品。你所需要的只是一个共聚焦拉曼显微镜。
关于拉曼显微镜
通常，拉曼光谱中使用的激光在可见光范围内，这意味着它可以自由通过取样玻片或显微镜镜头中使用的玻璃。因此，将拉曼光谱仪集成到标准显微镜的光学系统中是完全可行的。
事实上，通常情况下，显微镜比经典的台式拉曼光谱仪更受欢迎，因为它提供了一种“点对点”的方法，并且不需要大量额外的样品制备。将样品（如石墨烯纤维）置于物镜下方，用显微镜瞄准并直接分析。
简而言之，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,拉曼显微成像发挥着核心作用，这就是为什么我们专门为其建立了一个专门的网站。
拉曼初学者视频系列
严迪《初学的喇曼》
拉曼专家迪彦和我们一起创建了一个教育系列，他以一种有趣和简单的方式为初学者解释拉曼。在YouTube上关注我们，永远不要错过任何一集!
拉曼光谱常见问题
关于拉曼光谱的常见问题
什么是拉曼光谱？
拉曼光谱基于光与物质化学键的相互作用。这产生了有关化学结构、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材料。就像人类的指纹一样，它可以与参考图书馆进行比较，以快速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，与样品的光谱进行比较，以确定分析物。
它提供了对样本的以下方面的见解：
- 化学成分和性能
- 结晶度和多态性
- 污染和缺陷
- 热暴露和机械暴露
有样品要求吗？
拉曼是一种通用的取样技术，因此适用于无机和有机材料。bob综合游戏然而，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可能会严重干扰。
在样品荧光的情况下，样品不会产生很好的拉曼光谱。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（例如黑色）样品，例如碳填充聚合物。
获得拉曼光谱需要多长时间？
拉曼测量所需的时间取决于多个因素，例如所需的光谱质量、样品性质，当然还有所用的拉曼光谱仪。通常，在几秒钟内即可获得高质量的拉曼光谱。
拉曼光谱有哪些应用？
拉曼光谱可用于要求进行无损（显微）化学分析和成像的所有领域。它提供定性和定量分析问题的答案。
一般来说，拉曼光谱易于使用，并能快速提供表征样品化学成分和结构的关键信息。基本上，样品是固体、液体还是气体都无关紧要。
下面是拉曼光谱的一些应用:
- 中西药品
- 地质学和矿物学
- 半导体
- 材料研究
- 生命科学
