拉曼光谱是什么？从拉曼光谱中我们可以获取什么信息？

拉曼光谱(Raman spectra) ，是一种散射光谱，也是一种振动光谱技术。光照射到物质上发生弹性散射和非弹性散射，弹性散射的散射光是与激发光波长相同的成分，非弹性的散射光有比激发光波长长的和短的成分，统称为拉曼效应。对与入射光频率不同的散射光谱进行分析以得到分子振动、转动方面信息，并应用于分子结构研究的一种分析方法。拉曼光谱不是观察光的吸收，而是观察光的非弹性散射。

定性的信息：物质鉴定、结构、晶型、结晶度

定量的信息：可以通过光谱矫正，得到应力大小和浓度分布。

如：拉曼位移取决于分子振动能级变化，不同的化学键或基态有不同的振动方式，决定了其能级间的能量变化，因此与之对应的拉曼位移是特征的；拉曼位移也与晶格振动有关，可研究晶体材料的结构特征。

拉曼光谱原理是什么？瑞利散射：当用一定频率的激发光照射分子时，一部分散射光的频率和入射光的频率相等。这种散射是分子对光子的一种弹性散射。只有分子和光子间的碰撞为弹性碰撞，没有能量交换时，才会出现的散射。拉曼散射：则是另一部分散射光的频率和激发光的频率不等的光子发生的散射。Raman散射的几率极小，最强的Raman散射也仅占整个散射光的千分之几，而最弱的甚至小于万分之一。

设散射物分子原来处于基态。当受到入射光照射时，激发光与此分子作用引起极化可以看做是虚的吸收，表述为电子跃迁到虚态，虚能级上的电子则立即跃迁到下能级而发光，即为散射光。跃迁后分子回到原来所处的基态，则为瑞利散射；分子跃迁后不能回到原来所处的基态，而落到另一较高能级并发射光子，这个发射的新光子的能量小于入射光子能量，而发射光子和新光子频率差△v就是拉曼光谱谱线。由于拉曼位移△v只取决于散射分子的结构，而与入射光频率无关，所以拉曼光谱可以作为分子振动能级的指纹光谱。

拉曼光谱与红外光谱方法有什么异同点？

各有优势，表征互补

拉曼光谱有什么结构信息归纳？

1）同种分子的非极性键S-S,C=C,N=N,C≡C产生强拉曼谱带，随单键→双键→三键谱带强度增加。

2）红外光谱中，C≡S，C≡N,S-H伸缩振动产生的谱带一般比较弱，而在拉曼中试强谱带。

3）环状化合物的对称呼吸振动常常是最强的拉曼谱带。

4）在拉曼光谱中，X=Y=Z,C=N=C,C=C=O,这类键的对称伸缩振动是强谱带，反对称伸缩是弱谱带，红外光谱中则相反。

5）C-C伸缩振动在拉曼光谱中是强谱带。

6）醇和烷烃的拉曼光谱是相似的。C-O键与C-C键的力常数或键的强度没有很大差别；羟基和甲基的质量仅差两个单位；与C-H和N-H谱带相比，O-H拉曼谱带较弱。

拉曼光谱有什么优势？

提供快速、简单、可重复、且更重要的是无损伤的定性定量分析，它无需样品准备，样品可直接通过光纤探头或者通过玻璃、石英、和光纤测量。此外：

1 由于水的拉曼散射很微弱，拉曼光谱是研究水溶液中的生物样品和化学化合物的理想工具。

2 拉曼一次可以同时覆盖50-4000波数的区间，可对有机物及无机物进行分析。相反，若让红外光谱覆盖相同的区间则必须改变光栅、光束分离器、滤波器和检测器。

3 拉曼光谱谱峰清晰尖锐，更适合定量研究、数据库搜索、以及运用差异分析进行定性研究。在化学结构分析中，独立的拉曼区间的强度可以和功能集团的数量相关。

4 因为激光束的直径在它的聚焦部位通常只有0.2-2毫米，常规拉曼光谱只需要少量的样品就可以得到。这是拉曼光谱相对常规红外光谱一个很大的优势。而且，拉曼显微镜物镜可将激光束进一步聚焦至20微米甚至更小，可分析更小面积的样品。

5 共振拉曼效应可以用来有选择性地增强大生物分子特个发色基团的振动，这些发色基团的拉曼光强能被选择性地增强1000到10000倍。

拉曼光谱应用案例石墨烯的拉曼光谱

不同碳材料的拉曼光谱

晶化率---非晶硅、多晶硅

拉曼光谱的一些概念

1）光谱分辨率

光谱分辨率越高，光谱数据点越多，光谱半宽更窄，峰位也越准确。

影响仪器分辨率的主要因素是仪器的焦长、光栅2）灵敏度

灵敏度越高，峰强越准确。

3）共焦特性

可通过提高纵向分辨率，得到更好的横向分辨率，有效减少荧光干扰。

4）激发波长

不同的激发波长可以分析不同层样品的信息

拉曼特征谱带及强度