Raman拉曼光谱测试常见问题(十)
一、在激光拉曼光谱仪中,仪器探测器项描述为:瑞利散射抑制O.D.>7。其中的物理意义是什么?
激光激发拉曼后,拉曼光还是很弱(相比较激光和瑞利线),为了能更好的测量拉曼,需要把激光滤除掉(用滤光片),一般一个滤光片将激光减弱到十的负七次方,就是叫OD-7。例如雷尼绍的拉曼为了将激光减弱的与拉曼水平相当,就用了两个滤光片,所以叫OD-14。
二、怎样用简单的方法判断拉曼光谱的光路有偏差,除了看信号差以外?
信号差是最简单,最明显的。如果是显微拉曼,那么激光照射样品并上下移动样品台,如果激光光斑一直是个均匀的同心圆并且发散聚拢均匀,那么激光光路就没有问题,反之则不好信号光路看不到光,调起来复杂,只能根据信号来调。
三、看到一些文献上当几个峰重合时,用到分峰技术,常用的是计算机去卷积,有什么软件或方法可以进行分峰处理?
1.在matlab中可以进行卷积和去卷积的计算,前提是你得稍微熟悉这些方法。
2.origin7.0可以,查一下说明书,按步骤来还是很简单的,没什么去卷积之类的。
四、比如说我做了几种矿泉水样品的拉曼谱,发现出现一个未知的峰,我用什么方法知道这是什么物质呢?
1.Raman 谱峰一般是重复性很好的。你所说的有是产生有时没有的峰,如果很锐利的话,应该就是宇宙峰了。宇宙峰就是宇宙射线的影响产生的极其尖锐的峰,应当坚决去掉。好象一般在下午3点到7点的时候会经常出现这种影响,把它处理掉就行了。
宇宙射线,也称高能粒子流,是不经过光路,直接进入CCD的信号,一般仪器周围有强磁场等干扰源的时候会很强烈,并且在下午或傍晚比较强。这些粒子一般只会打到CCD的一个像元上,因此形成的峰会很锐并且不具有高斯或者洛伦茨线形,因此很容易辨认。
2.做一下纯净水样品的测试,如果也在相同位置出现拉曼峰,则可归因于仪器本底或纯水的拉曼。另外可查一查纯水以及你最怀疑的矿物质的拉曼信息。
3.算出吸收谱的能量,查手册。
五、请问激光拉曼光谱和红外光谱有什么区别?
1.象形的解释一下,红外光谱是“凹”,拉曼光谱是“凸”。两者两者互为补充。
2.(1)从本质上面来说,两者都是振动光谱,而且测量的都是基态的激发或者吸收,能量范围都是一样的。
(2)拉曼是一个差分光谱。形象的来说,可乐的价钱是1毛钱,你扔进去1毛钱,你就能得到可乐,这是红外。可是如果你扔进去1块钱,会出来一瓶可乐和9毛找的钱,你仍旧可以知道可乐的价钱,这就是拉曼。
(3)光谱的选择性法则是不一样的,IR是要求分子的偶极矩发生变化才能测到,而拉曼是分子的极化性(polarizibility)发生变化才能测到。
(4)IR很容易测量,而且信号很好,而拉曼的信号很弱。
(5)使用的波长范围不一样,IR使用的是红外光,尤其是中红外,好多光学材料不能穿透,限制了使用,而拉曼可选择的波长很多,从可见光到NIR,都可以使用。当然了还有很多不同的地方,比如制样方面的,IR有时候相对比较的复杂,耗时间,而且可能会损坏样品,但是拉曼并不存在这些问题。
(6)拉曼和红外大多数时候都是互相补充的,就是说,红外强,拉曼弱,反之也是如此。但是也有一些情况下二者检测的信息是相同的。
3.本质上是这样的,红外是吸收光谱,拉曼是散射光谱。红外是当被测分子被一定能量的光照射是,分子振动能级发生跃迁,同时由于分子的振动能量高于转动能级,那样,振动的同时,肯定含有转动,所以,红外是分子的振转吸收,也就是它将能量吸收。拉曼是当一束光子撞击到被测分子上时,从量子力学上讲,光子与分子发生非弹性碰撞,光子的能量经过碰撞之后增加或者减少,这样就是拉曼散射。也就是说光子的能量没有完全吸收。当然也有完全弹性碰撞,那种情况不是拉曼散射,是瑞利散射。从能级的角度来讲拉曼散射,是分子先吸收了光子的能量,从基态跃迁到虚态,到了虚态之后,由于处于高能级,它从虚态返回到第一振动能级,释放能量,这样放出的光子的能量小于入射光子的能量,这样就是拉曼散射的一种,也就是处于斯托克斯散射。当从第一振动能级跃迁到虚态,然后从虚态返回到基态,这样放出的能量就大于入射光的能量,这就是反斯托克斯区,也是拉曼散射的一种。能量不变的就是锐利散射。
4.有些振动红外和拉曼都能检测到,有些振动只有其中一个能检测。比如氧气、氮气只能用拉曼检测。红外不能检测低于400波数的。红外更适合用于有机物,拉曼更适合无机物。红外受水的干扰比较大。
总结
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