拉曼光谱（Ramanspectroscopy）

　　什么是拉曼光谱?
　　拉曼光谱属于振动光谱的范畴。这意味着它通过化学方法分析样品，利用光来创造(激发)分子振动，然后解释这种相互作用。
　　它是基于当物质被光照射时发生的光的非弹性散射。由于波长的变化与照射光的波长相比非常小，所以使用单色光光源时最容易观察到波长的变化。
　　在这种(单色光)与样品发生相互作用后，其中非常小的一部分改变了波长。这就是所谓的变化，拉曼效应。我们现在可以收集光，并利用它来获取样本的信息。
　　拉曼效应
　　为了更好地理解，重要的是要知道，当光子(光)＂撞击＂物质时，大部分散射光在其波长上保持不变。
　　例如，如果你用绿色激光笔指着一堵墙，你总会看到一个绿色的点。散射光的颜色明显相同，这种现象称为瑞利散射。
　　然而，也可以发生非弹性散射过程，然后导致发射不同波长的光。这通常与分子振动有关。这种散射现象被称为拉曼效应，由阿道夫·斯迈卡尔在1923年预测，C.V.拉曼在1930年发现。
　　利用光谱中的拉曼效应
　　发现和理解拉曼效应为一种新的光谱学打开了大门。然而，由于单色光的使用发挥了重要作用，直到激光的发现，拉曼光谱学才真正起飞。因此，用激光照射样品，用光谱仪(色散或FT技术)分析一些散射光。最后，我们得到了一个拉曼光谱，显示了我们所研究的材料的特征信号或＂波段＂。拉曼光谱仪是如何工作的?
　　令人惊讶的是，建造拉曼光谱仪其实很简单!
　　为了获得拉曼光谱，你只需要将激光聚焦到你想要研究的样本上。然而，该样品在用于激发的激光下不能显示荧光。如果是这样的话，荧光将覆盖大部分的拉曼效应，因为相比之下它是如此微弱。
　　激光照射完样品后，散射光通过一个滤光片(以去除激发激光发出的任何光)。然后将其定向到光栅上，光栅像棱镜一样根据波长分布非弹性部分。最后，这些光线被导向CCD传感器，然后根据强度输出光谱。拉曼光谱是什么样的?
　　这是二甲基硅氧烷样品(蓝色)的拉曼光谱，与光谱库中的参考物比较。
　　在开头我们提到拉曼光谱包含某些＂波段＂或信号。它们对于某些官能团是独特的，通常对于物质也是如此。它们不仅提供了有关物质化学成分的信息，还提供了关于结晶度、多态性或压力和温度变化的信息。
　　拉曼光谱是材料研究、新药物开发以及任何需要纳米级化学微量分析的领域的有力工具，拉曼可以分析0.5 μ m (500 nm)以下的样品。关于拉曼显微镜
　　通常，用于拉曼光谱的激光在可见范围内，这意味着它可以自由地通过用于取样玻片或显微镜镜头的玻璃。因此，将拉曼光谱仪集成到标准显微镜的光学系统中是相当可行的。
　　事实上，通常显微镜比经典的台式拉曼光谱仪更受青睐，因为它提供了＂点和拍摄＂的方法，不需要很多额外的样品制备。样品(如石墨烯纤维)置于物镜下，用显微镜瞄准并直接分析。
　　简单地说，拉曼显微镜是用于进行拉曼光谱的基于激光的显微设备。
　　拉曼光谱是基于光与物质化学键的相互作用。这产生了关于化学结构、多态性、结晶度和分子动力学的详细信息。拉曼光谱提供了什么信息?
　　拉曼光谱就像化学指纹，可以清晰地识别分子或材料。就像人类的指纹一样，它可以与参考库进行比对，从而非常快速地识别材料或将其与其他材料区分开来。这样的拉曼光谱库通常包含数百个光谱，将样品的光谱与这些光谱进行比较以确定分析物。化学成分及性质结晶度和多态性污染和缺陷热暴露和机械暴露有样品要求吗?
　　拉曼是一种通用的表征技术，因此对无机和有机材料都适用。然而，由于它是基于相当弱的拉曼效应，其他光谱效应和某些材料特性可能会严重干扰。在样品荧光的情况下，样品不会产生很好的拉曼光谱。然而，转换到近红外(NIR)激光器和FT-Raman技术是一个可行的解决方案。另一个更重要的问题是强吸收(如黑色)样品，例如填充碳的聚合物。得到拉曼光谱需要多少时间?
　　拉曼测量所需的时间取决于几个因素，如所需的光谱质量、样品性质，当然还有所用的拉曼光谱仪。通常，在几秒钟内就可以获得高质量的拉曼光谱。拉曼光谱有哪些应用?
　　拉曼光谱可以用于需要非破坏性(显微)化学分析和成像的所有领域。它提供定性和定量分析问题的答案。通常，拉曼光谱易于使用，能快速提供表征样品化学组成和结构的关键信息。基本上，样品是固态、液态还是气态都无关紧要。
　　以下是拉曼光谱的一些应用:药品地质学和矿物学半导体材料研究医疗保健