拉曼光谱实验报告

激光拉曼光谱实验报告摘要：本实验研究了用半导体激光器泵浦的3Nd +：4YVO 晶体并倍频后得到的532nm 激光作为激发光源照射液体样品的4CCL 分子而得到的拉曼光谱，确定了各个峰的退偏度，0.929752、0.629412、0.873846、0.741176、0.884774、0.757774关键词:拉曼散射、分子振动、退偏一、引言1928年，印度物理学家拉曼（C.V.Raman ）和克利希南（K.S.Krisman ）实验发现，当光穿过液体苯时被分子散射的光发生频率变化，这种现象称为拉曼散射。

几乎与此同时，苏联物理学家兰斯别而格（ndsberg ）和曼杰尔斯达姆（L.Mandelstamm ）也在晶体石英样品中发现了类似现象。

在散射光谱中，频率与入射光频率0υ相同的成分称为瑞利散射，频率对称分布在0υ两侧的谱线或谱带01υυ±即为拉曼光谱，其中频率较小的成分01υυ-又称为斯托克斯线，频率较大的成分01υυ+又称为反斯托克斯线。

这种新的散射谱线与散射体中分子的震动和转动，或晶格的振动等有关。

拉曼效应是单色光与分子或晶体物质作用时产生的一种非弹性散射现象。

拉曼谱线的数目，位移的大小，谱线的长度直接与试样分子振动或转动能级有关。

因此，与红外吸收光谱类似，对拉曼光谱的研究，也可以得到有关分子振动或转动的信息。

目前拉曼光谱分析技术已广泛应用于物质的鉴定，分子结构的研究谱线特征。

20世纪60年代激光的问世促进了拉曼光谱学的发展。

由于激光极高的单色亮度，它很快被用到拉曼光谱中作为激发光源。

而且基于新激光技术在拉曼光谱学中的使用，发展了共振拉曼、受激拉曼散射和番斯托克斯拉曼散射等新的实验技术和手段。

拉曼光谱分析技术是以拉曼效应为基础建立起来的分子结构表征技术,其信号来源于分子的振动和转动。

它提供快速、简单、可重复、且更重要的是无损伤的定性定量分析，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。

拉曼光谱分析实验报告
拉曼光谱分析实验报告
拉曼光谱分析实验用于研究物体的键合性能，这是一种非常有用的工具，可用于检测物体的状态，它可以很好地鉴定有机化合物的结构和物性特性。

本次实验准备了两种生物样品，绿原酸和白芍甙，使用红外拉曼技术将样品逐渐加热，以观察拉曼光谱变化。

拉曼光谱分析得出，绿原酸和白芍甙的吸收峰位置几乎完全一致，均发生在沸点，拉曼光谱的强度与激素的温度成反比，表明其结构稳定性高。

此外，这一实验还发现，绿原酸在加热后发生了结构变化，其吸收峰位置比白芍甙低。

结论：绿原酸和白芍甙的拉曼光谱表明其结构稳定性高，绿原酸在加热后发生结构变化，其吸收峰位置比白芍甙低。

因此，拉曼光谱分析实验是一种非常有用的工具，它可以很好地鉴定有机物结构和特性，并帮助我们了解化合物的键合性性能。

激光拉曼实验报告激光拉曼实验报告引言：激光拉曼光谱是一种非常强大的光谱分析技术，可以提供有关物质的结构、组成和化学环境的详细信息。

本文将介绍我们进行的一项激光拉曼实验，以及实验过程中的观察和结果。

实验目的：本次实验的目的是利用激光拉曼光谱仪对不同样品进行分析，了解其分子结构和化学组成。

我们选择了几种常见的物质作为实验样品，包括水、酒精和苯。

实验装置：我们使用的激光拉曼光谱仪由激光器、样品台、光谱仪和数据处理系统组成。

激光器产生高能量的激光光束，样品台用于放置样品，光谱仪用于收集和分析样品散射的光信号，数据处理系统用于处理和解读光谱数据。

实验步骤：1. 准备样品：我们使用纯净水、纯度99%的酒精和苯作为实验样品。

将样品放置在透明的玻璃盒中，以确保激光光束能够透过样品进行散射。

2. 调整仪器：根据不同样品的特性，调整激光器的功率和波长，以及光谱仪的参数，以获得最佳的信号强度和分辨率。

3. 开始测量：将样品放置在样品台上，打开激光器，使激光光束照射到样品上。

光谱仪会收集样品散射的光信号，并将其转化为光谱图。

4. 数据处理：将光谱图导入数据处理系统，进行峰识别和峰拟合，以确定样品中的分子振动模式和化学键信息。

5. 结果分析：根据光谱图和数据处理结果，分析样品的分子结构和化学组成。

实验观察：在实验过程中，我们观察到了不同样品的光谱图有明显的差异。

水的光谱图显示出了特征性的水分子振动峰，酒精的光谱图显示出了酒精分子的振动模式，而苯的光谱图则显示出了苯分子的芳香振动峰。

结果分析：通过对光谱图和数据处理结果的分析，我们可以确定样品中的分子结构和化学组成。

例如，在水的光谱图中，我们观察到了OH键的振动峰，确认了水分子的存在。

在酒精的光谱图中，我们观察到了C-O键的振动峰，证实了酒精分子的存在。

在苯的光谱图中，我们观察到了芳香环的振动峰，确认了苯分子的存在。

实验总结：激光拉曼实验是一种非常有用的光谱分析技术，可以提供有关物质的结构和组成的详细信息。

一、实验目的1. 熟悉拉曼光谱的原理；2. 了解拉曼光谱仪的使用方法；3. 认识拉曼光谱产生的图像；4. 学习拉曼光谱在物质分析中的应用。

二、实验原理拉曼光谱是研究物质分子振动、转动和声子激发的一种光谱技术。

当一束单色光照射到物质上时，物质中的分子会吸收光子的能量，导致电子跃迁。

在电子跃迁过程中，部分能量会转化为分子振动和转动的能量，使得分子振动和转动状态发生变化。

当分子从激发态返回基态时，会释放出能量，这些能量的一部分以光子的形式辐射出来，另一部分则以热能的形式散失。

拉曼光谱正是通过测量分子振动和转动过程中光子能量变化来研究物质的。

拉曼光谱的原理如下：1. 瑞利散射：当光子与物质分子发生弹性碰撞时，光子的频率和能量不发生变化，这种散射现象称为瑞利散射。

2. 拉曼散射：当光子与物质分子发生非弹性碰撞时，光子的频率和能量发生变化，这种散射现象称为拉曼散射。

拉曼散射分为斯托克斯散射和反斯托克斯散射。

斯托克斯散射是指散射光子的能量小于入射光子的能量，频率低于入射光子；反斯托克斯散射是指散射光子的能量大于入射光子的能量，频率高于入射光子。

三、实验仪器1. 拉曼光谱仪：用于产生单色光、收集散射光以及进行数据处理。

2. 电脑主机：用于控制光谱仪、显示光谱图像以及进行数据处理。

3. 显示器：用于显示光谱图像。

4. 样品：用于测试的物质。

四、实验步骤1. 将样品放置在拉曼光谱仪的样品室中。

2. 调节光谱仪的参数，如波长、分辨率、扫描范围等。

3. 启动光谱仪，开始扫描样品。

4. 收集散射光，并进行数据处理。

5. 分析光谱图像，提取有用信息。

五、实验结果与分析1. 样品的光谱图像：在光谱图像中，斯托克斯散射和反斯托克斯散射分别以正峰和负峰的形式出现。

2. 样品的拉曼光谱分析：通过分析样品的拉曼光谱，可以了解样品的分子结构、化学键、官能团等信息。

3. 实验结果讨论：（1）实验结果表明，拉曼光谱可以有效地分析样品的分子结构、化学键、官能团等信息。

近代物理实验报告激光拉曼实验学院班级姓名学号时间2014年5月24日激光拉曼实验实验报告【目的要求】1.学习和了解拉曼散射的根本原理；2.学习使用激光拉曼光谱仪测量CCL4的谱线；【仪器用具】LRS-3型激光拉曼光谱仪、CCL4、计算机、打印机【原理】1.拉曼散射当平行光投射于气体、液体或透明晶体的样品上，大局部按原来的方向透射而过，小局部按照不同的角度散射开来，这种现象称为光的散射。

散射是光子与物质分子相互碰撞的结果。

由于碰撞方式不同，光子和分子之间会有多种散射形式。

⑴ 弹性碰撞弹性碰撞是光子和分子之间没有能量交换，只是改变了光子的运动方向，使得散射光的频率与入射光的频率根本一样，频率变化小于3×105HZ ，在光谱上称为瑞利散射。

瑞利散射在光谱上给出了一条与入射光的频率一样的很强的散射谱线，就是瑞利线。

⑵ 非弹性碰撞光子和分子之间在碰撞时发生了能量交换，这不仅使光子改变了其运动方向，也改变了其能量，使散射光频率与入射光频率不同，这种散射在光谱上称为拉曼散射，强度很弱，大约只有入射线的10-6。

由于散射线的强度很低，所以为了排除入射光的干扰，拉曼散射一般在入射线的垂直方向检测。

散射谱线的排列方式是围绕瑞利线而对称的。

在拉曼散射中散射光频率小于入射光频率的散射线被称为斯托克斯线；而散射光频率大于入射光频率的散射线被称为反斯托克斯线。

斯托克斯线和反斯托克斯线是如何形成的呢？在非弹性碰撞过程中，光子与分子有能量交换, 光子转移一局部能量给分子, 或者从分子中吸收一局部能量，从而使它的频率改变，它取自或给予散射分子的能量只能是分子两定态之间的差值21E E E -=∆。

在光子与分子发生非弹性碰撞过程中，光子把一局部能量交给分子时，光子则以较小的频率散射出去，称为频率较低的光(即斯托克斯线)，散射分子承受的能量转变成为分子的振动或转动能量，从而处于激发态 E 1，这时的光子的频率为ννν∆-=0'〔入射光的频率为0ν〕；当分子已经处于振动或转动的激发态 E 1 时,光量子则从散射分子中取得了能量E ∆ (振动或转动能量),以较大的频率散射，称为频率较高的光(即反斯托克斯线) ,这时的光量子的频率为ννν∆+=0'。

拉曼光谱实验报告当一束频率为v0的单色光照射到样品上后，分子可以使入射光发生散射。

大部分光只是改变光的传播方向，从而发生散射，而穿过分子的透射光的频率，仍与入射光的频率相同，这时，称这种散射称为瑞利散射;还有一种散射光，它约占总散射光强度的10^~10^，该散射光不仅传播方向发生了改变，而且该散射光的频率也发生了改变，从而不同于激发光(入射光)的频率，因此称该散射光为拉曼散射。

在拉曼散射中，散射光频率相对入射光频率减少的，称之为斯托克斯散射，因此相反的情况，频率增加的散射，称为反斯托克斯散射，斯托克斯散射通常要比反斯托克斯散射强得多，拉曼光谱仪通常大多测定的是斯托克斯散射，也统称为拉曼散射。

散射光与入射光之间的频率差v称为拉曼位移，拉曼位移与入射光频率无关，它只与散射分子本身的结构有关。

拉曼散射是由于分子极化率的改变而产生的(电子云发生变化)。

拉曼位移取决于分子振动能级的变化，不同化学键或基团有特征的分子振动，ΔE反映了指定能级的变化，因此与之对应的拉曼位移也是特征的。

这是拉曼光谱可以作为分子结构定性分析的依据。

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激光拉曼光谱实验报告激光拉曼光谱实验报告引言：激光拉曼光谱是一种非常重要的光谱分析技术，它可以通过激光与样品相互作用而产生的拉曼散射光，来获取样品的结构信息和分子振动信息。

本实验旨在探究激光拉曼光谱的原理与应用，并通过实验验证其在化学分析中的可行性和准确性。

实验原理：激光拉曼光谱是基于拉曼散射效应的，当激光与样品相互作用时，光子与样品中的分子发生相互作用，部分光子的能量被转移给分子，导致分子的振动和转动状态发生变化。

当光子重新散射出来时，其能量与入射光子相比发生了变化，这种能量差就是拉曼散射光的频率差，也称为拉曼位移。

通过测量拉曼散射光的频率差，可以获得样品的结构信息和分子振动信息。

实验步骤：1. 准备样品：选择一种具有明确结构和振动特征的样品，如苯乙烯。

将样品制备成适当浓度的溶液。

2. 调整仪器：打开激光拉曼光谱仪，调整激光器的功率和波长，确保光束的稳定性和一致性。

3. 校准仪器：使用标准样品进行校准，以确保光谱仪的准确性和可靠性。

4. 测量样品：将样品溶液放置在光谱仪的样品室中，调整光谱仪的参数，如激光功率、积分时间等，开始测量样品的拉曼光谱。

5. 数据分析：将测得的拉曼光谱数据进行处理和分析，通过比对标准谱图和已知结构的样品，确定拉曼峰的对应关系和分子结构。

实验结果与讨论：通过实验测量得到的苯乙烯的拉曼光谱如下图所示。

在光谱中可以观察到多个峰，每个峰对应着分子的不同振动模式。

通过与已知标准谱图的对比，可以确定这些峰的对应关系，从而推断出样品中分子的结构和组成。

在苯乙烯的拉曼光谱中，我们可以观察到几个显著的峰，如1450 cm^-1处的峰对应着苯环的C=C键伸缩振动，800 cm^-1处的峰对应着苯环的C-H键伸缩振动。

这些峰的位置和强度可以提供关于分子结构和键的信息，如键长、键强度等。

激光拉曼光谱在化学分析中有着广泛的应用。

通过测量样品的拉曼光谱，可以快速、无损地获取样品的结构信息和化学成分。

拉曼光谱：拉曼光谱，是一种散射光谱。

拉曼光谱分析法是基于印度科学家C.V.拉曼所发现的拉曼散射效应，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。

相关信息：电化学原位拉曼光谱法, 是利用物质分子对入射光所产生的频率发生较大变化的散射现象, 将单色入射光激发受电极电位调制的电极表面, 通过测定散射回来的拉曼光谱信号(频率、强度和偏振性能的变化)与电极电位或电流强度等的变化关系。

一般物质分子的拉曼光谱很微弱, 为了获得增强的信号, 可采用电极表面粗化的办法, 可以得到强度高104-107倍的表面增强拉曼散射(Surface Enhanced Raman Scattering, SERS) 光谱, 当具有共振拉曼效应的分子吸附在粗化的电极表面时, 得到的是表面增强共振拉曼散射(SERRS)光谱, 其强度又能增强102-103。

电化学原位拉曼光谱法的测量装置主要包括拉曼光谱仪和原位电化学拉曼池两个部分。

拉曼光谱仪由激光源、收集系统、分光系统和检测系统构成, 光源一般采用能量集中、功率密度高的激光, 收集系统由透镜组构成, 分光系统采用光栅或陷波滤光片结合光栅以滤除瑞利散射和杂散光以及分光检测系统采用光电倍增管检测器、半导体阵检测器或多通道的电荷藕合器件。

原位电化学拉曼池一般具有工作电极、辅助电极和参比电极以及通气装置。

为了避免腐蚀性溶液和气体侵蚀仪器, 拉曼池必须配备光学窗口的密封体系。

在实验条件允许的情况下, 为了尽量避免溶液信号的干扰, 应采用薄层溶液(电极与窗口间距为0.1～1mm) , 这对于显微拉曼系统很重要, 光学窗片或溶液层太厚会导致显微系统的光路改变, 使表面拉曼信号的收集效率降低。

电极表面粗化的最常用方法是电化学氧化- 还原循环(Oxidation-Reduction Cycle,ORC)法, 一般可进行原位或非原位ORC处理。

目前采用电化学原位拉曼光谱法测定的研究进展主要有: 一是通过表面增强处理把测检体系拓宽到过渡金属和半导体电极。

拉曼光谱实验报告拉曼光谱（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。

弹性碰撞：光子和分子之间没有能量交换，仅改变了光子的运动方向，其散射频率等于入射频率，这种类型的散射在光谱上称为瑞利散射。

非弹性碰撞：光子和分子之间在碰撞时发生了能量交换，即改变了光子的运动方向，也改变了能量。

使散射频率和入射频率有所不同。

此类散射在光谱上被称为拉曼散射。

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。

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=| ν0 –νs |, 即散射光频率与激发光频之差。

Δv取决于分子振动能级的改变，所以他是特征的，并且拉曼光谱与入射光波长无关，适应于分子结构的分析。

二、拉曼发展历史1922年，斯梅卡尔预言新的谱线频率与方向都发生改变。

拉曼光谱实验报告戚嘉杰(151242034)∗南京大学匡亚明学院2018.05.25引言拉曼光谱是分子或者凝聚态物质的散射光谱。

如果光线射向透明物体，光与物体内的粒子发生碰撞时就产生了散射现象。

大部分的散射光子与入射光具有相同的频率。

具有不同频率的散射光现象就是拉曼散射。

拉曼散射是单色光与分子或者晶体物质发生非弹性散射的结果。

介质分子本身振动或转动造成入射光与介质分子之间交换能量，使得散射光频率发生改变。

于是研究拉曼光谱可以有效的研究分子结构分子振动能级。

拉曼光谱已经成为物质鉴定的有效手段。

1实验目的1.掌握掌握拉曼散射的基本原理，学会根据拉曼散射谱线辨别其简正模式2.掌握拉曼散射的实验技术2实验原理如果光线射向透明物体，光与物体内的粒子发生碰撞时就产生了散射现象。

大部分的散射光子与入射光具有相同的频率。

具有不同频率的散射光现象就是拉曼散射。

拉曼散射是最弱的，通常小于入射光的10−6。

实验得到的拉曼散射光谱图，其谱线有三个明显的特征：1.拉曼散射谱线波数随入射光波数变化而变化。

对同一样品同意拉曼线的波数差不变。

2.若以入射光波数为中心点，两边分别是斯托克斯线与反斯托克斯线。

3.一般情况下，斯托克斯线的强度大于反斯托克斯线。

2.1拉曼散射经典解释入射光作用下分子被诱导一个偶极矩，在入射光场不太强的情况下，感应电偶极矩P与入射光场E之间呈现线性关系：P=αE(1)∗电子邮件:151242034@在P 和E 不在同一方向的情况下α是一个3×3的对称矩阵，即a ij =a ji 。

如果分子中原子处于平衡位置附近振动，则分子的极化率将会发生改变。

当振动幅度不大时可以使用简谐振动来近似。

分子第k 个简正坐标可表示为Q k =Q k 0cos(ωk +φk )(2)此时a ij 将受到分子振动的微扰，它可用对简正坐标进行泰勒展开：a ij =(αij )0+ k ∂αij ∂Q k 0Q k +12 k, ∂2αij ∂Q k ∂Q 0Q k Q + (3)这样不难得知拉曼散射是同分子的某个振动模式中电极化率是否发生变化相关联的。