认识拉曼光谱
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拉曼光谱介绍资料讲解拉曼光谱是一种非常重要的光谱分析技术,它能够提供有关物质的结构和化学成分的丰富信息。
在这篇文章中,我将对拉曼光谱的基本原理、仪器和应用进行介绍,并解释为什么它在科学研究和工业中如此重要。
首先,让我们来了解一下拉曼光谱的基本原理。
拉曼光谱是一种散射光谱,它通过测量物质散射光中的频率位移来揭示物质的结构和化学组成。
当一束单色激光照射到样品上时,其中一部分光子与样品中的分子发生相互作用。
在这个过程中,光子几乎立即被散射,并且其中一部分光子在散射过程中发生拉曼散射。
拉曼散射是由于分子的振动和旋转引起的,这些振动和旋转会改变散射光的频率。
拉曼光谱的仪器主要包括一个激光源、一个样品夹持器、一个光谱仪和一个探测器。
激光源通常是一束单色激光,比如氦氖激光或二极管激光。
样品夹持器用于将样品固定在适当的位置,并确保光线正好照射到样品上。
光谱仪用于收集拉曼散射的光子,并将其转换为拉曼光谱图。
探测器用于测量光子的强度,从而确定拉曼光谱的强度和频率。
拉曼光谱在许多领域中都有广泛的应用。
首先,它在化学领域中被用来确定物质的分子结构和化学成分。
拉曼光谱提供了有关化学键的信息,因此可以用于确定分子的结构。
此外,拉曼光谱还可以鉴定有机和无机化合物,并用于分析化学反应的动力学。
此外,拉曼光谱在生物医学领域也有许多应用。
它可以用于鉴定和诊断疾病,比如癌症和心脑血管疾病。
拉曼光谱还可以检测和监测生物分子和药物在细胞和组织中的分布。
这些信息对于了解疾病的发展和治疗策略的制定非常重要。
此外,拉曼光谱还在材料科学、地质学和环境科学等领域中得到广泛应用。
它可以用于表征材料的晶体结构和微观结构,并揭示材料中的欠饱和和晶格扭曲。
在地质学中,拉曼光谱可以用来研究岩石和矿物的组成和演化历史。
在环境科学中,拉曼光谱可以检测土壤和水体中的有机和无机物质,并评估环境质量。
总结来说,拉曼光谱是一种强大的光谱分析技术,它能够提供关于物质结构和化学成分的丰富信息。
拉曼光谱定义
拉曼光谱(Raman Spectroscopy)是一种非破坏性的分子特征检测手段。
它通过对激发后的分子进行检测,来识别分子中的原子或分子组成部分。
它具有高灵敏度、高准确性和非破坏性,广泛应用于有机/无机化学、生物化学、物理化学等多个学科领域。
拉曼散射是一种被激发光分子而发生的光谱效应,它是物理学家里昂·拉曼在1928年发现的,以他的名字命名。
它的本质是,当一个物体的原子或分子被外界电磁波的能量激发时,会发出符合该物体原子或分子特征的散射光,这种光谱效应就是拉曼散射效应。
拉曼光谱就是拉曼散射效应的可视化图形表示,它可以显示出物体内不同原子或分子的激发状态,从而反映出物体的结构和性质。
拉曼光谱的基本原理是,当一个物体的原子或分子被外界电磁波的能量激发时,会发出符合该物体原子或分子特征的散射光,这种光谱效应就是拉曼散射效应。
拉曼光谱的基本原理是根据物质的不同结构,被激发的分子状态不同,由此产生出不同的散射光谱来反映它们的特性。
拉曼光谱是一种高灵敏度、高准确性的分子特征检测手段,它可以直接检测分子中的原子或分子组成部分,从而反映物体的结构和性质。
由于它的非破坏性、精确性和
高灵敏度,拉曼光谱已经广泛应用于有机/无机化学、生物化学、物理化学、食品分析、环境分析等诸多领域。
拉曼光谱定义,就是表示一种利用拉曼散射原理来检测物质结构特征的方法,即通过测量拉曼散射光谱,来鉴定和识别物体中不同原子或分子组成部分的特性。
它可以提供客观准确的数据,为研究者提供重要的参考信息,从而更好的了解物质的结构、性质和功能。
拉曼光谱的原理及应用拉曼光谱是将激发的样品通过分析散射光的频率而得到的一种光谱技术。
它是基于拉曼散射效应,即光与物质相互作用后,光的频率发生变化而产生散射光谱。
拉曼光谱的原理及应用如下。
原理:拉曼散射是指当物质被激发后,光通过与物质分子或晶体相互作用而发生频率改变的现象。
当光与物质相互作用后,其中一部分光的频率会发生变化,其频率的差值与物质分子或晶体的振动和转动能级有关。
这种频率发生变化的光被称为拉曼光,而拉曼光谱则是分析和记录这种光的技术和结果。
应用:1.化学分析:拉曼光谱可以用于分析化学物质的成分、结构和浓度。
不同化学物质的分子结构和振动能级不同,因此它们与光相互作用后会产生不同的拉曼光谱。
通过对比样品的拉曼光谱与数据库中已知物质的拉曼光谱,可以确定样品的成分和结构。
2.材料科学:拉曼光谱在材料科学中有广泛的应用。
例如,可以通过拉曼光谱来分析材料中的应变、晶格缺陷、晶体结构及化学组成等。
由于拉曼光谱对物质的表面敏感性较强,因此它在研究纳米材料和杂质掺杂材料的结构和性质方面特别有用。
3.生物医学:拉曼光谱在生物医学领域有多种应用。
例如,可以使用拉曼光谱来识别肿瘤组织与正常组织的差异,从而在肿瘤诊断和治疗中发挥重要作用。
此外,拉曼光谱还可以用于分析生物分子的结构变化和相互作用,以及研究细胞功能和代谢过程。
4.环境分析:拉曼光谱可以用于环境样品的分析和监测,例如水质、大气污染物、土壤和废物中的化学物质。
通过拉曼光谱技术,可以对这些环境样品中的有机和无机成分进行定性和定量分析,从而提供可靠的环境数据。
5.药品质量检测:拉曼光谱可用于对药物的质量进行快速和准确的检测。
通过对药物样品的拉曼光谱进行分析,可以确定药物的成分、结构和纯度,以保证药物的质量和疗效。
总结:拉曼光谱技术以其非破坏性、快速、准确的特点在各个领域得到广泛应用。
基于拉曼散射现象,拉曼光谱能够提供关于样品成分、结构和相互作用的信息。
它已成为化学、材料科学、生物医学、环境分析和药品质量检测等领域中不可或缺的分析工具,为科研和工业应用提供了重要支持。
拉曼光谱的原理拉曼光谱是一种非常重要的光谱分析技术,它可以通过分析物质与激发光发生的拉曼散射来获取样品的信息。
拉曼光谱的原理基于拉曼散射现象,即当光线与物质相互作用时,一部分光子的能量会改变,并且发生频率的变化,这种现象就是拉曼散射。
在拉曼光谱中,通过测量样品散射光的频率变化,可以得到样品的分子振动信息,从而实现对样品的分析和表征。
拉曼光谱的原理可以简单地理解为,当激发光与样品相互作用时,样品的分子会发生振动和旋转,从而导致散射光的频率发生变化。
这种频率变化可以被称为拉曼频移,它包含了样品分子的结构和化学键等信息。
通过测量拉曼频移,可以获取样品的拉曼光谱图谱,进而对样品进行分析和鉴定。
在实际应用中,拉曼光谱可以用于分析各种物质,包括固体、液体和气体等。
由于其非破坏性、快速、准确的特点,拉曼光谱在化学、生物、材料科学等领域得到了广泛的应用。
通过拉曼光谱技术,可以对样品的成分、结构、形貌等进行表征,为科学研究和工程应用提供了重要的信息。
拉曼光谱的原理是基于量子力学和电磁理论的基础上,通过对光与物质相互作用的微观过程进行分析和理解。
在实验中,通常会使用激光等单色光源来激发样品,然后通过光谱仪等设备来测量样品的散射光,从而得到拉曼光谱图谱。
通过对拉曼光谱图谱的分析,可以确定样品的成分、结构和性质,为科学研究和工程应用提供了重要的实验手段。
总之,拉曼光谱的原理是基于拉曼散射现象的物理过程,通过测量样品散射光的频率变化,可以获取样品的分子振动信息,从而实现对样品的分析和表征。
拉曼光谱技术具有非破坏性、快速、准确的特点,在化学、生物、材料科学等领域得到了广泛的应用,为科学研究和工程应用提供了重要的实验手段。
理论光谱学的拉曼光谱分析引言光谱学是研究物质与光的相互作用过程的学科。
其中,拉曼光谱分析是利用拉曼散射效应来研究物质的分子结构和化学成分的一种有效方法。
本文将从理论光谱学的角度出发,探究拉曼光谱分析的原理、仪器及应用。
1. 拉曼光谱分析的原理拉曼光谱是一种通过测量样品散射光的频移来获取样品分子的振动信息的技术。
其原理基于拉曼效应,即入射光与样品发生散射时,部分光子与样品分子相互作用后频率发生改变,从而产生拉曼散射光。
拉曼光谱分析的原理主要包括以下几点:1.1 可见光拉曼光谱可见光拉曼光谱是指样品在可见光范围内的拉曼光谱。
在可见光区域,拉曼散射光通常的能量与入射光相差很小,因此需要高灵敏的仪器进行检测。
1.2 红外拉曼光谱红外拉曼光谱是指样品在红外光范围内的拉曼光谱。
红外拉曼光谱可以用于表征样品的化学组成、结构和功能。
相比可见光拉曼光谱,红外拉曼光谱在分析材料的键合、分子构象和晶格振动等方面具有一定的优势。
1.3 拉曼光谱中的共振增强效应共振增强效应是指样品中某些特定振动模式的散射光谱强度远远大于其他振动模式的效应。
共振增强效应可以通过调整激发光的波长或变换样品的环境条件来实现。
2. 拉曼光谱仪的构成拉曼光谱仪是用于实施拉曼光谱分析的仪器装置。
它通常包括激光源、样品支承、散射光收集和检测、信号处理以及数据分析等模块。
2.1 激光源激光源是拉曼光谱仪的核心组件之一,它提供高亮度、高单色性的光束。
常用的激光源包括氩离子激光器、固体激光器、二极管激光器等。
2.2 样品支承样品支承模块是用于放置样品的部分。
样品可以采用液体、固体或气体形式。
常用的样品支承方式包括固体样品放在样品台上、液体样品放在带有透明窗口的样品池中。
2.3 散射光收集和检测散射光收集和检测模块主要用于采集样品的散射光,并将其转化为电信号。
常用的检测器包括光电二极管、光电倍增管等。
2.4 信号处理和数据分析信号处理和数据分析模块用于处理和分析采集到的散射光信号。
⼲货全⽅位看懂拉曼光谱拉曼光谱(Raman spectra)以印度科学家C.V.拉曼(Raman)命名,是⼀种分⼦结构检测⼿段。
拉曼光谱是散射光谱,通过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。
以横坐标表⽰拉曼频移,纵坐标表⽰拉曼光强,与红外光谱互补,可⽤来分析分⼦间键能的相关信息。
图1:印度科学家拉曼⼀、拉曼光谱原理拉曼效应:起源于分⼦振动(和点阵振动)与转动,因此从拉曼光谱中可以得到分⼦振动能级(点阵振动能级)与转动能级结构的知识。
拉曼效应是光⼦与光学⽀声⼦相互作⽤的结果。
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,⾮弹性散射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。
图2:拉曼散射⽰意图物质与光的相对作⽤分为三种:反射,散射和透射。
根据这三种情况,衍⽣出相对应的光谱检测⽅法:发射光谱(原⼦发射光谱(AES)、原⼦荧光光谱(AFS)、X射线荧光光谱法(XFS)、分⼦荧光光谱法(MFS)等),吸收光谱(紫外-可见光法(UV-Vis)、原⼦吸收光谱(AAS)、红外观光谱(IR)、核磁共振(NMR)等),联合散射光谱(拉曼散射光谱(Raman))。
拉曼光谱应运⽽⽣。
相对作⽤光谱类型实际应⽤反射发射光谱原⼦发射光谱(AES)、原⼦荧光光谱(AFS)、X射线荧光光谱法(XFS)、分⼦荧光光谱法(MFS)散射吸收光谱紫外-可见光法(UV-Vis)、原⼦吸收光谱(AAS)、红外观光谱(IR)、核磁共振(NMR)透射联合散射光谱拉曼散射光谱(Raman)表1:光谱种类区分表拉曼频移(Raman shift):拉曼光谱的横坐标称作拉曼频移。
拉曼散射分为斯托克斯散射和反斯托克斯散射,通常的拉曼实验检测到的是斯托克斯散射,拉曼散射光和瑞利光的频率之差值称拉曼频移(Raman shift):Δν=| ν 0 – ν s |, 即散射光频率与激发光频之差。
拉曼光谱名词解释
嘿,你知道拉曼光谱不?拉曼光谱啊,就像是一个超级神奇的“眼睛”!比如说,你看那璀璨的星空(就像拉曼光谱能揭示物质的奥秘),我们用肉眼只能看到点点星光,可通过天文望远镜,就能看到好多好
多细节呢。
拉曼光谱也是这样,它能让我们看到物质内部那些隐藏起
来的信息。
想象一下,我们面前有各种不同的物质,它们就像是一群穿着不同
衣服的小朋友。
拉曼光谱呢,就能透过这些“衣服”,看到小朋友们真
正的样子(也就是物质的分子结构和化学成分等)。
它是怎么做到的呢?简单来说,就是当一束光照射到物质上时,大
部分光会按照原来的方向继续前进,这就叫瑞利散射。
但还有一小部
分光呢,会和物质发生相互作用,然后散射出来,而且散射光的频率
会发生变化,这就是拉曼散射啦。
这些散射光就包含着物质的重要信
息呢,通过对这些散射光的分析,我们就能了解物质的各种特性啦!
“哎呀,那拉曼光谱有啥用啊?”有人可能会这么问。
嘿,那用处可
多啦!在化学领域,它可以帮助科学家们确定化合物的结构,就像侦
探在破解案件一样(找出物质的“真相”)。
在材料科学里,能检测材
料的质量和性能。
在生物领域,甚至可以用来研究细胞和生物分子呢!
拉曼光谱真的是太神奇、太重要啦!它就像是一把开启物质奥秘之门的钥匙,让我们能深入探索这个丰富多彩的世界。
所以啊,可千万别小看了拉曼光谱哦!它可是科学研究中不可或缺的强大工具呢!。
拉曼光谱及其在材料和化学中的应用摘要本文论述了拉曼光谱及拉曼光谱在材料和化学中的应用关键词拉曼光谱,材料,化学1. 认识拉曼光谱1928年印度实验物理学家拉曼发现了光的一种类似于康普顿效应的光散射效应,称为拉曼效应。
简单地说就是光通过介质时由于入射光与分子运动之间相互作用而引起的光频率改变。
拉曼因此获得1930年的诺贝尔物理学奖,成为第一个获得这一奖项并且没有接受过西方教育的亚洲人。
拉曼散射遵守如下规律:散射光中在每条原始入射谱线(频率为v0)两侧对称地伴有频率为v0+ v i (i=1,2,3,…)的谱线,长波一侧的谱线称红伴线或斯托克斯线,短波一侧的谱线称紫伴线或反斯托克斯线;频率差v i与入射光频率v0无关,由散射物质的性质决定,每种散射物质都有自己特定的频率差,其中有些与介质的红外吸收频率相一致。
拉曼光谱即拉曼散射的光谱。
在透明介质的散射光谱中,频率与入射光频率v0相同的成分称为瑞利散射;频率对称分布在v0两侧的谱线或谱带v0+ v i即为拉曼光谱,其中频率较小的成分v0- v i又称为斯托克斯线,频率较大的成分v0+ v i又称为反斯托克斯线。
靠近瑞利散射线两侧的谱线称为小拉曼光谱;远离瑞利散射线的两侧出现的谱线称为大拉曼光谱。
拉曼散射的强度比瑞利散射要弱得多。
瑞利散射线的强度只有入射光强度的千分之一,拉曼光谱强度大约只有瑞利线的千分之一。
小拉曼光谱与分子的转动能级有关,大拉曼光谱与分子振动转动能级有关。
拉曼光谱的理论解释是:入射光子与分子发生非弹性散射,分子吸收频率为v0的光子,发射v0- v i的光子,同时分子从低能态跃迁到高能态(斯托克斯线);分子吸收频率为v0的光子,发射v0+ v i的光子,同时分子从高能态跃迁到低能态(反斯托克斯线)。
与分子红外光谱不同,极性分子和非极性分子都能产生拉曼光谱。
拉曼光谱与红外光谱的比较。
红外光谱是四大波谱(红外、紫外、核磁和质谱)之一,拉曼光谱与红外光谱一样,同属分子振动光谱范畴。
只是研究分子间作用力的种类不同,红外光谱的产生是由于吸收光的能量,引起分子中偶极矩改变的振动;拉曼光谱的产生是由于单色光照射后产生光的综合散射效应,引起分子中极化率改变的振动。
所以,红外光谱是吸收光谱,拉曼光谱是散射光谱,它们虽然同属于研究分子振动的谱学方法,但各自的侧重点有差异,具有互为补充的性质。
拉曼光谱技术在应用中具有红外光谱等不具备的优越性,这是因为:(1)它适于分子骨架的测定,且无需制样。
(2)不受水的干扰。
拉曼光谱工作在可见光区,用拉曼光谱进行光谱分析时,水是有用的溶剂,而对红外光谱水是差的溶剂。
此外,拉曼光谱测量所用器件和样品池材料可以由玻璃或石英制成,而红外光谱测量需要用盐材料。
(3)拉曼光谱使用的激光光源性质使其相当易于探测微量样品,如表面、薄膜、粉末、溶液、气体和许多其他类型的样品。
(4)拉曼仪器中用的传感器都是标准的紫外、可见光器件,检测响应得非常快,所以拉曼光谱法可用于研究寿命,并可用于跟踪快速反应的动力学过程。
(5)单独一台拉曼光谱仪,就可覆盖整个振动频率范围。
而在用傅立叶红外系统时,为了覆盖这个范围就必须改变检测器或光束劈裂器。
用传统的红外光谱仪测量必须使用两台以上仪器才能覆盖这一区域。
(6)因为谐波和合频带都不是非常强,所以拉曼光谱一般都比红外光谱简单,重叠带很少见到。
(7)用拉曼光谱法可观察整个对称振动,而红外光谱做不到。
(8)偏振测量给拉曼光谱所得信息增加了一个额外的因素,这对带的认定和结构测定是一个帮助。
拉曼光谱技术自身的这些优点使之成为现代光谱分析中重要的一员。
拉曼光谱为研究晶体或分子的结构提供了重要手段,在光谱学中形成了拉曼光谱学的一个分支。
用拉曼散射的方法可迅速定出分子振动的固有频率,并可决定分子的对称性、分子内部的作用力等。
但拉曼光谱本身有一定的局限性,比如拉曼散射的强度较弱,对样品进行拉曼散射研究时有强大的荧光及瑞利散射干扰等等。
因此它在相当长一段时间里未真正成为一种有实际应用价值的工具,直到激光器的问世,提供了优质高强度单色光,有力推动了拉曼散射的研究及其应用。
激光使拉曼光谱获得了新生,因为激光的高强度极大地提高了包含双光子过程的拉曼光谱分辨率和实用性。
此外强激光引起的非线性效应导致了新的拉曼散射现象。
为了进一步提高拉曼散射的强度,人们先后发展了傅立叶变换拉曼光谱、表面增强拉曼光谱、超位拉曼光谱、共振拉曼光谱、时间分辨拉曼光谱等新技术,使光谱仪的效率和灵敏度得到更大的提高。
目前拉曼光谱的应用范围遍及化学、物理学、生物学和医学等各个领域,对于纯定性分析、高度定量分析和测定分子结构都有很大价值。
随着拉曼光谱学研究的深入,拉曼光谱的应用必将愈来愈广泛。
2. 拉曼光谱在材料和化学中的应用每种物质都有它特定的拉曼光谱,它是物质的分子特征的反应。
不同的物质分子,由于它们的基本化学成分和结构的不同,具有不同的拉曼光谱特征,据此可以用分光计探测拉曼光谱散射光的强度,获取有用的信息,达到测定和鉴别物质的目的。
在材料研究和应用方面,①拉曼光谱可以用以分析半导体、超导体、陶瓷、晶体材料等固体材料。
例如拉曼光谱可以测出经离子注入后的半导体损伤分布,可以测出半磁半导体的组分,外延层的质量,外延层混晶的组分载流子浓度等。
在对新材料如LB膜、多孔硅、微晶硅、C、金刚石薄膜等的研究中,拉曼光谱技术都起着重要的作用。
②可以用于探测地质矿藏的成分和含量。
③在纳米材料的研究方面,拉曼光谱可以帮助考查纳米粒子本身因尺寸减小而产生的对拉曼光谱的影响以及纳米粒子的引入对玻璃相结构的影响。
特别是对于研究低维纳米材料,它已经成为首选方法之一。
由于拉曼光谱具有灵敏度高、不破坏样品和方便快速等优点,所以利用拉曼光谱可以对纳米材料进行分子结构分析、键态特征分析和定性鉴定等。
④在超晶格中与薄膜材料的研究中,可以通过测量超晶格中的应变层的拉曼频移计算出应变层的应力;根据拉曼峰形的对称性,知道晶格的完整性。
⑤在公安部门拉曼光谱可用于笔迹、指纹、文件和印章的鉴定等侦探工作。
例如,对不同的书写笔迹进行检验,在此方面的检验结果可与VSC文件检验仪的结果进行相互印证;对含碳素成分的笔迹进行检验,这是弥补VSC文件检验仪的重要作用;对打印文件、复印文件、印刷文件、传真文件进行检验;对印文、指纹上的印泥、印油进行检验;对其他附着在纸张上的特殊物质进行检验等。
⑥拉曼光谱技术还被成功地应用于宝石学研究和宝石鉴定领域。
拉曼光谱技术可以准确地鉴定宝石内部的包裹体,提供宝石的成因及产地信息,并且可以有效、快速、无损和准确地鉴定宝石的类别——天然宝石、人工合成宝石或优化处理宝石。
⑦在文物鉴定方面,傅立叶变换近红外拉曼光谱法、傅立叶变换红外光谱法等既能分析出字画的物质成分,又不会对文物有任何损伤。
⑧在对高分子材料中的研究中,拉曼光谱是表征高分子材料的有利工具。
它可提供聚合材料结构方面的许多重要信息,如分子结构和组成、立构规整性、结晶和取向、分子相互作用,以及表面和界面的结构等。
从拉曼峰的宽度可以表征高分子材料的立体化学纯度。
另外高分子材料的晶相也可由拉曼峰来表征。
拉曼光谱在化学研究领域也有着广泛应用。
在有机化学中振动光谱的主要应用是鉴别特殊的结构特征或特征基团。
对有机化学来说,测量红外光谱也可以达到此目的,但拉曼光谱和红外光谱有不同的选择定则起作用,如果对红外和拉曼这两种光谱都加以测量,那么就可以得到更完备的分子振动光谱。
实践应用上证明如果要使重要的结构特征都能够测出的话,在很多情况下红外和拉曼这两种光谱手段都是必需的。
在无机化学中,振动拉曼光谱学或者单独地,或者与红外光谱学结合在一起,有两种主要用途:在一定特定的环境中进行离子或分子种类的鉴别和光谱表征;测定这类物质的空间构型。
在分析化学中的应用:拉曼光谱分析技术也是分子结构表征技术,与红外光谱相同,其信号来源于分子的振动和转动,但由于分子的拉曼散射截面小及拉曼散射强度受光学系统参数等很多因素的影响,拉曼光谱多用于定性分析。
随着激光技术,检测技术的发展和新的拉曼光谱技术和方法的提出。
拉曼光谱在定量分析、工业过程分析和与分离技术的联用上日趋活跃。
拉曼光谱在分析化学中的另一个优点是它与色谱、电泳和流动注射等分析技术的联用。
这些联用技术兼有两者的特点,应用前景十分乐观。
拉曼光谱用作色谱的检测器能获得高分离效率,同时也兼可得到分离组分的成分和结构信息,表面增强拉曼光谱和共振拉曼光谱联用的研究也十分活跃。
最后我们介绍一下在材料科学中经常提到的表面拉曼光谱。
由于普通拉曼散射是光子的非弹性散射,一般1010个光子只能有一个光子产生非弹性散射,所以拉曼散射特别弱,对表面尤其不敏感,其应用受到很大限制。
1974年,人们在吸附氧化还原循环方法(OCR)粗糙化的银电极表面上,首先观察到了强度增加了103~106倍的拉曼散射信号,这就是表面增强拉曼散射。
为表面研究提供了一种极其有效的手段。
以后的几年进行了大量的表面增强拉曼散射现象的研究,发现了许多种类的分子在电极表面,胶体上,真空沉积固体界面上均有表面增强拉曼散射现象。
使吸附分子产生表面增强拉曼光谱的金属增加到十几种,还有TiO2和NiO等化合物。
表面增强拉曼光谱在化学动力学方面有广泛应用,它可现场提供金属电解质溶液界面的吸附分子的种类,吸附分子与电极表面的相互作用,吸附分子在电极表面存在的状态等一系列有关表面吸附分子的详细信息,从而表征出电场存在下电极和溶液界面的本质结构,这是传统的化学方法所不易获得的。
表面增强拉曼光谱为从分子水平研究电极表面的结构、组成和动力学过程开辟了一条新的途径。