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發布時間：2021-08-16 03:22
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拉曼光譜儀的工作原理
當一束頻率為v0的單色光照射到樣品上后，分子可以使入射光發生散射。大部分光只是改變光的傳播方向，從而發生散射，而穿過分子的透射光的頻率，仍與入射光的頻率相同，這時，稱這種散射稱為瑞利散射；還有一種散射光，它約占總散射光強度的 10^-6～10^-10，該散射光不僅傳播方向發生了改變，而且該散射光的頻率也發生了改變，從而不同于激發光（入射光）的頻率，因此稱該散射光為拉曼散射。在拉曼散射中，散射光頻率相對入射光頻率減少的，稱之為斯托克斯散射，因此相反的情況，頻率增加的散射，稱為反斯托克斯散射，斯托克斯散射通常要比反斯托克斯散射強得多，拉曼光譜儀通常大多測定的是斯托克斯散射，也統稱為拉曼散射。散射光與入射光之間的頻率差v稱為拉曼位移，拉曼位移與入射光頻率無關，它只與散射分子本身的結構有關。拉曼散射是由于分子極化率的改變而產生的（電子云發生變化）。拉曼位移取決于分子振動能級的變化，不同化學鍵或基團有特征的分子振動，ΔE反映了特定能級的變化，因此與之對應的拉曼位移也是特征的。這是拉曼光譜可以作為分子結構定性分析的依據。
拉曼光譜技術在材料科學研究中的應用
拉曼光譜在材料科學中是物質結構研究的有力工具，在相組成界面、晶界等課題中可以做很多工作。包括：
（1）薄膜結構材料拉曼研究：拉曼光譜已成CVD（化學氣相沉積法）制備薄膜的檢測和鑒定手段。拉曼可以研究單、多、微和非晶硅結構以及硼化非晶硅、氫化非晶硅、金剛石、類金剛石等層狀薄膜的結構。
（2）超晶格材料研究：可通過測量超晶格中的應變層的拉曼頻移計算出應變層的應力，根據拉曼峰的對稱性，知道晶格的完整性。
（3）半導體材料研究：拉曼光譜可測出經離子注入后的半導體損傷分布，可測出半磁半導體的組分，外延層的質量，外延層混品的組分載流子濃度。
（4）耐高溫材料的相結構拉曼研究。
（5）全碳分子的拉曼研究。
（6）納米材料的量的子尺寸效應研究。
拉曼光譜技術在寶石學研究中的局限性
1、拉曼光譜易受熒光的影響、因此對發熒光寶石的檢測會產生一定的影響。
2、對于不透明或透明度差的寶石，利用拉曼光譜技術進行檢測可能會在寶石表面留下痕跡而成為有損檢測。
3、應用拉曼光譜鑒定寶石，是一種類比法，有時會受到標準拉曼圖譜庫的限制，尤其是對一些罕見寶石更是如此。此外對于某些顆粒細小的多晶集合體類玉石，很難得到有效的拉曼圖譜。
總是在測試時得到一些位置重復的、尖銳的譜峰，為什么？
當你在重復測試一個樣品時發現有一些尖銳譜線在相同的位置重復出現時，可以排除它們是宇宙射線的可能(因宇宙射線的位置足隨機的)。這些重復的尖銳譜線通常來自日光燈的發射或CRT顯示器的磷光發射，尤其當用長工作距離的物鏡時問題更嚴重。它們也可能來自氣體激光器發射的等離子線，需仔細鑒別。
拉曼光譜中的熒光干擾來自于gong的發射，可以將室內的日光燈關閉或在較暗的白熾燈下工作。儀器室內應盡可能暗。簡單的做法是將儀器室裝飾成暗房樣式，以避免任何來自所謂白光發射的無數反常規的發射譜線。
磷光線的干擾主要是CRT顯示器上所鍍磷光物質引起。如發現此種情況，可將CRT顯示器關掉或將熒光屏的亮度調暗。需要牢記的是：這些發射譜線的波數值永遠是在同一個坐標值上，當轉換不同波長激光激發時它們在拉曼譜上的位置是隨著移動和改變的。
當上述方法都不能解決問題而你正在使用514nm激光進行激發時，檢查等離子線濾光片是否已經插上。在其它激光配置系統中，要么不需要檢查，要么激光器上已經包含了濾光片。
