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天津市能譜科技有限公司
時間: 2019-01-16 瀏覽量: 161 -
紅外光譜和拉曼光譜的區別在哪里?下面由能譜科技工程師為您簡單闡述一下。
一、紅外光譜與拉曼光譜的介紹
1、紅外光譜
當樣品受到頻率連續變化的紅外光照射時,分子吸收了某些特定頻率的輻射,并由其振動或轉動運動引起偶極矩的變化,產生分子振動和轉動能級從基態到激發態的躍遷,使相應于這些吸收區域的透射光強度減弱。將測得的吸收強度對入射光的波長或波數作圖,就得到紅外光譜。
利用物質對紅外光區電磁輻射的選擇性吸收的特性來進行結構分析、定性和定量的分析方法,稱紅外吸收光譜法。
2、拉曼光譜
當光照射到物質上時,會發生非彈性散射,在散射光中除有與激發光波長相同的彈性成分(瑞利散射)外,還有和激發光波長不同的成分,后一現象統稱為拉曼效應。這種現象于1928年由印度科學家拉曼所發現,因此這種產生新波長的光的散射被稱為拉曼散射,所產生的光譜被稱為拉曼光譜或拉曼散射光譜。拉曼光
譜是通過測定散射光相對入射光頻率的變化來獲取分子內部結構信息。
二、紅外光譜與拉曼光譜的異同
1、相同點
對于一個給定的化學鍵,其紅外吸收頻率與拉曼位移相等,均代表第一振動能級的能量。因此,對某一給定的化合物,某些峰的紅外吸收波數和拉曼位移完全相同,紅外吸收波數與拉曼位移均在紅外光區,兩者都反映分子的結構信息。拉曼光譜和紅外光譜一樣,也是用來檢測物質分子的振動和轉動能級。
2、不同點
(1)紅外光譜是紅外光子與分子振動、轉動的量子化能級共振產生吸收而產生的特征吸收光譜。它是吸收光譜,信息是從分子對入射電磁波的吸收得到的。拉曼光譜一般也是發生在紅外區,它不是吸收光譜,而是散射光譜,是在入射光子與分子振動、轉動量子化能級共振后以另外一個頻率出射光子。入射和出射光子的能量差等于參與相互作用的分子振動、轉動躍遷能級。它的信息是從入社光頻率的差別得到的。
(2)要產生紅外光譜效應,需要分子內部有一定的極性,也就是說存在分子內的電偶極矩。在光子與分子相互作用時,通過電偶極矩躍遷發生了相互作用。因此,那些沒有極性的分子或者對稱性的分子,因為不存在電偶極矩,基本上是沒有紅外吸收光譜效應的。 拉曼光譜產生的機理是電四極矩或者磁偶極矩躍遷,并不需要分子本身帶有極性,因此特別適合那些沒有極性的對稱分子的檢測。
(3)紅外容易測量,信號很好。而拉曼信號比較弱。
(4)紅外光譜對于水溶液、單晶和聚合物的檢測比較困難,但拉曼光譜幾乎可以不必特別制樣處理就可以進行分析,比較方便;紅外光譜不可以用水做溶劑,但是拉曼可以,水是拉曼光譜的一種優良溶劑;
(5)在鑒定有機化合物時,紅外光譜比拉曼有優勢。而無化合物的拉曼光譜信息量比紅外光譜大。
(6)拉曼光譜的是利用可見光獲得的,所以拉曼光譜可用普通的玻璃毛細管做樣品池,拉曼散射光能全部透過玻璃,而紅外光譜的樣品池需要特殊材料做成的。
可以總結,紅外與拉曼的比較如下表:
紅外
拉曼
產生的機理
振動引起分子偶極矩或電荷分布變化產生的
由于鍵上電子云分布產生瞬間變形引起暫時極化,是極化率的改變,產生誘導偶極,當返回基態時發生的散射。散射的同時電子云也恢復原態
常規測量范圍
400—4000cm-1
40—4000cm-1
光譜產生的方式
吸收光譜
散射光譜
檢測對象
化學分子的的偶極距
分子的電子云的極化。
測定要求
能斯特燈、碳化硅棒等作光源;樣品需前處理
激光作光源;樣品不需前處理
水溶液樣品
水的吸收強,嚴重影響測試結果,限制了應用領域
吸收弱,可以應用于生物的活體測試
譜圖信息
主要反映分子的官能團
主要反映分子的骨架,用于分析生物大分子
能譜科技致力于傅立葉紅外光譜儀,紅外測油儀,粉塵游離二氧化硅分析儀的研發生產銷售多元化高新技術企業;無論是常規檢查,還是用于前沿科學研究,在這您一定能找到合適您的理想工具。