拉曼光谱以及退偏度测量ppt课件.ppt

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1、拉曼光谱拉曼效应1921年，拉曼在对海水进行观测，得到海水颜色为蓝色。他将这一事实归于光的散射。1928年，拉曼利用单色光进行散射实验，发现每一条入射谱线都有相应的变散射线，这个现象后来被称为拉曼效应。实验原理简述激光照射样品时，样品会产生散射光。光子与物质相互作用可能相互交换能量hE0E1V=1V=0h0h0h0h0+E1+h0E0+h0h(0-)激发虚态实验原理ANTI-STOKES0-RayleighSTOKES0+0斯托克斯线与反斯托克斯线强弱的差

2、别?拉曼偏移恒定！拉曼散射的应用通过对拉曼光谱的分析可以知道物质的振动转动能级情况,从而可以鉴别物质，同时也能帮助确定未知分子的分子构型。真品和仿品的鉴定实验装置港东科技LRS-III型激光拉曼仪外光路系统+光栅光谱仪四氯化碳的振动模式四氯化碳的振动拉曼谱四氯化碳的振动拉曼谱振动模式波数差参考值相对误差E2132182.3%T23063142.5%A14534591.3%T1?7760.7%费米共振在多原子分子中当振动倍频或组合频位于某一基频附近,由于发生振动耦合,会出现新峰,峰的位置向两侧发生

3、移动,二者谱线强度发生变化。T2和A1的波数差之和为306+453=759cm-1T1的波数差为776cm-1费米共振编号中心面积积分值773cm-168259786cm-176462甲醇溶液拉曼谱线甲醇峰序号波数(CM-1)峰含义11016C-O伸缩21447-CH3反对称形变32822-CH3对称收缩42943-CH3非对称收缩乙醇溶液拉曼谱线乙醇峰序号波数(cm-1)峰含义1846C-C骨架伸缩21022C-O伸缩31066C-C骨架剪式摇摆41253-CH2形变51417-CH3反对称形

4、变62855-CH3对称收缩72901-CH2非对称收缩82941-CH3非对称收缩多出的峰？12435678甲醇乙醇混合溶液四氯化碳的退偏度退偏：电磁辐射与一系统相互作用，偏振态发生变化的现象退偏度定义：极化率张量四氯化碳的退偏度表征各项同性的物理量表征极化率各项异性的物理量注：理论计算部分参考自《拉曼光谱学》，D.A.朗著坐标变换中的不变量四氯化碳的退偏度---测量四氯化碳退偏度光谱图(1)四氯化碳的退偏度---波长/nm519.6523.7526.2538.6541.4545.7555.6

5、186.51981.12609.35911.96468405.71368.93392.92660.233507125.48093.319125.91768.10.05490.74470.77890.82960.79910.02120.7742振动模式1422413误差———0.70%3.85%10.63%6.56%——3.23%四氯化碳的退偏度---测量四氯化碳退偏度光谱图(2)波长/nm519.6523.7526.2538.7541.4545.8555.6231.41879.92372.658

6、82.16319.9643.41275.13392.92620.232507196.48093.319591.11768.10.06820.71740.73000.81730.78080.03280.7211振动模式1422413误差———4.34%2.66%8.98%4.12%----3.84%四氯化碳的退偏度---四氯化碳的退偏度1类振动模式，散射光为线偏振，分子振动方式完全对称2、3、4类振动模式，散射光近似为圆偏振，分子振动方式完全非对称误差相对较小？？？四氯化碳的退偏度----由于测量

7、过程中需要改变光的偏振状态，而光谱仪内部的光学元件（尤其光栅），对强度相等偏振方向不同的偏振光效率不等。测量过程中只改变入射光偏振方向，不改变散射光偏振方向，故能避免单色仪效率不同带来的误差。注注：陆培民.CCl4的激光拉曼光谱研究.物理与工程.Vol19,No.6,2009.拉曼光谱在有机化学上的应用拉曼光谱在有机化学上的应用应用1甲醇-乙醇拉曼光谱图12cco骨架伸缩峰位CH2形变峰位拉曼光谱在有机化学上的应用应用2已知苯化学式为C6H6，试判断其结构。可能的结构C-CH2-CH2-CCHC

8、H拉曼光谱在有机化学上的应用苯的拉曼光谱图1苯环呼吸全对称振动应用2已知苯化学式为C6H6，试判断其结构。拉曼光谱在有机化学上的应用应用2已知苯化学式为C6H6，试判断其结构。--------对于苯环波数为993/cm处的峰位，计算其退偏度，得202.8/3483.6=0.058！可见苯具有极高对称性！应为环状结构！且在波数为993/cm处的振动完全对称！实验结论得到了四氯化碳的拉曼光谱，并验证了四氯化碳分子的退偏度及对称性测量了苯的拉曼谱线和偏振后的谱线，验证了苯的高对称性得到了甲醇、乙醇及其