拉曼光谱是由印度物理学家 C.V. 拉曼爵士提出的，它基于单色光对样品的非弹性散射。由于这种非弹性散射，产生的光与入射光的频率不同。
这种技术被广泛用于分析分子中的振动、旋转和其他低频相互作用。这大大有助于阐明分子结构、识别官能团等。
拉曼光谱的发展
迄今为止，超灵敏分析一直采用昂贵且往往不可靠的方法，如 SERS（表面增强拉曼散射）方法。
材料科学领域的一个研究小组成功开发出一种方法，可将性能提高 50 倍。
拉曼测量的工作原理如图所示。激光在其中起着决定性作用，放置样品的基底也是如此。
研究小组开发了一种由具有不同特性的材料制成的基底，这些材料共同产生了积极的效果。
例如，它包含四种等离子体纳米结构，包括金和银粒子，能产生光-物质相互作用。
这些相互作用也被称为等离子效应。结合光催化氧化钛层产生光催化效应，RAMAN 信号会增强 50 倍。
这样就能更准确、更快速地分析样品。
这种基底的一个特点是可以使用紫外线进行清洁，而且可以使用max. 20 次，从而大大降低了成本。
拉曼光谱原理
拉曼光谱基于电磁辐射对分子的非弹性散射。散射分为弹性散射和非弹性散射两种。
弹性散射遵循雷利定律，即入射辐射和散射辐射的能量和动量都不会损失。因此，这种散射也被称为长显散射。
然而，在某些情况下（百万分之一），散射辐射的能量与入射辐射的能量不同。这就是非弹性散射。只有这两种可能。
- 散射辐射的能量小于入射辐射： 在这种非弹性散射中。入射辐射会将部分能量传递给分子，因此散射辐射的能量较小。这也称为斯托克斯拉曼散射。
- 散射辐射的能量大于入射辐射的能量： 在这种非弹性散射中。入射辐射从分子本身吸收了部分振动/旋转能量，因此散射辐射的能量更大。这也被称为反斯托克斯拉曼散射。
拉曼光谱的应用
用于研究 CO₂、N₂O、含汞盐、汞的氯络合物的结构以及键合的性质。
它有助于研究有关电解解离、水解和从结晶状态向无定形状态转变的物理化学。
它还可用于获取有关分子中是否存在特定连接的信息、简单化合物的结构以及同分异构体的研究。
它通过揭示聚合物的结晶性、触变性、无定形特性等物理性质来表征聚合物化合物。
它可用于快速、简便、准确地分析混合物，而其他任何方法都很难做到这一点。
苏州长显