关于拉曼光谱

 

拉曼主要考察的是stokes线。拉曼与红外是互补的。分子结构分析中电荷分布中心对称的化学键,如C - C、N = N、S - S键等,它们的红外吸收很弱,
而拉曼散射却很强, 因此,一些使用红外光谱仪无法检测的信息通过拉曼光谱能很好地表现出来。拉曼光谱还可测定分子的退偏比, 利于弄清分子的对称性等,主要用来做有机物结构鉴定

• 光谱分析法。
  光谱是光的不同波长的成分及其强度分布按波长或波数次序排列的记录，它描述了物质吸收或发射光的特征，可以给出物质的组成、含量、结构

内层电子跃迁能量较高，对应波长X射线区域

原子光谱为线状光谱，
分子光谱为带状光谱
why? 因为能谱（固物）

• 振动吸收的条件
  1 振动的频率（IR）与光谱中某段频率相同.
  2 振动必须引起偶极矩变化，才是IR活性的。即正负电荷中心的间距发生变化。——IR活性振动。
  3 如果振动引起极化度变化，则是Raman活性的。
  ???

  怎么判断极化率是否变化？
  极化率就是分子在电场的作用下，分子中原子在通过平衡位置前后 电子云的变形程度 。而 分子振动时无偶极距的变化，但电子云有变化，即极化率有变化，则此振动具有拉曼活性

  什么是偶极矩？
  正、负电荷中心间的距离d和电荷中心所带电量q的乘积，叫做偶极矩（dipole moment），数学表达式为μ=qd。它是一个矢量，方向规定为从正→负。偶极矩的单位是D（德拜）
  可以用来判断分子的空间构型

  偶极矩与极化度有毛关系？
  分子呈电中性，但因空间构型的不同，正负电荷中心可能重合，也可能不重合。前者称为非极性分子，后者称为极性分子，就是说，一个分子肯定是不带电的，但是构型可能是极性的或非极性的，我懂
  分子极性大小用偶极矩μ来度量。

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拉曼光谱比红外光谱要简单许多，并且有其特殊的优点，是用于有机物和一些无机物结构分析的好工具。如果是近红外的激光拉曼光谱仪，还可以很好地进行混合物质中特定组分定量分析，同时不受水的影响，因为水的拉曼效应非常不明显，但水的红外吸收却是极其显着的。
正如楼上所说，拉曼光谱是与红外光谱互补的。也可以简单地理解为拉曼光谱是红外光谱的荧光光谱，这一点与瑞利散射是不同的，因为拉曼光谱产生了明显的波长变化。

你是说，瑞利散射没有波长变化吗？
先看瑞利散射是什么，复习啦~~~按粒子尺寸同入射波波长（λ）的相对大小不同，可以采用不同的处理方法：当粒子尺度比波长小得多时，可采用比较简单的瑞利散射公式；当粒子尺度与波长可相比拟时，要采用较复杂的米散射公式；当粒子尺度比波长大得多时，则用几何光学处理。
其主要特点有：
1、散射光强与λ的4次方成反比；(波长越短频率越高的光散射越厉害，这就有问题了？为什么我们看到的天空是蓝色而不是紫色的？答曰：天空中散射最厉害的的确是紫光,但是太阳光中紫光成分比较少而且人眼对蓝色光比较敏感)
2、散射光强随观察方向而变，在不同的观察方向上，散射光强不同；
3、散射光具有偏振性，其偏振程度决定于散射光与耦极矩方向的夹角。
瑞利散射规律使用于微粒<1/10个λ以下的极小微粒。。

还是没有解决问题....
为什么拉曼光谱中瑞利散射的强度只比拉曼散射大两个数量级？

电偶极矩P = αE（α极化度，表示电子云变形程度，E外电场强度）
α= 0是红外活性也就是P=0的依据，分子振动时电偶极矩随振动改变就会产生红外吸收，即分子具有红外活性。??(跟α=0有什么关系？？)

一个多原子的有机化合物分子可能存在很多振动方式，但并不是所有的分子振动都能吸收红外光。当分子的振动不改变分子的偶极矩时，它就不能吸收红外辐射，即它不具有红外活性。只有使分子的偶极矩发生变化的分子振动才具有红外活性

P=瑞利散射+拉曼散射[斯托克斯线+反斯托克斯线]
分子振动时极化度随振动改变就会产生拉曼散射，即分子具有拉曼活性。

一家之言：关键是看极化度，IR活性是a=0；拉曼活性是a≠0且a不变

拉曼活性与红外活性比较

均来源于分子的振动频率变化
相互排斥原则：具有对称中心的分子，其红外和拉曼活性是互相排斥的，红外吸收强则拉曼吸收弱。例如：极性基团振动时常伴随偶极矩变化，因而产生较强的红外吸收，非极性基团振动时极化度变化越大，拉曼散射越强，故非极性基团分析常用拉曼光谱
等等，P和a的变化不是同步的么？？？

相互允许原则：凡是没有对称中心的分子， 红外和拉曼都是活性的。

 https://www.zybuluo.com/chunyubingo/note/481955