如何设计实验方法区别瑞利散射定律峰拉曼散射峰,2次或3次散射光的波峰

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金属为什么没有拉曼特征峰?
我看了论坛上各种说法不一,如:
(1)拉曼光谱是分子光谱,而金属都是原子结构的,所以金属没有拉曼光谱。
金属的原子晶格也有简谐振动信息吧,为啥没有呢?
(2)对于金属来说,它是以金属球形原子形式存在的。单原子分子是没有振动和转动自由度的。所以它就没有Raman峰。
(3)拉曼测的是振动能级,声子能量,反映晶格振动的量子化能量的大小。金属表面电子和原子实构成的等离子体对光有强烈的吸收(金属的高反射性能也与此有关),使激光无法与内部原子作用,因此很难看到拉曼线。
Raman峰反映的是分子的简谐振动信息,什么条件下才有Raman活性呢?
为什么非晶体也没有Raman峰?
能不能交流一下,谢谢!
查了一圈,居然查不到确切的解释,我想是和金属键的非极性属性有关。可以参考附件的拉曼基本知识。
嗯,我也是google不明白所以来这里求教:)
非常感谢,受教了!
其实我的方向根本用不上拉曼光谱,纯粹是原来的时候同学用自己跟着学了一点点皮毛,所以关于拉曼光谱可以反映点阵振动能级的文献我也没有。
另外,关于非晶体没有拉曼特征峰我其实也是第一次听到,但当时我的第一感觉就是跟周期性有关系,所以就给出了上述观点,没有任何理论支持!
希望后续虫友能够提供相关资料,谢谢!
学长言重了~~其实我也没真正用过 我觉得吧 avad老师教育的对 具体对于仪器使用还是要看用途来定~
就拿楼上说的金刚石薄膜来看 虽然没接触过 但猜想应该是cc键之间所产生的峰~~并且制备过程中 比如像溅射这种方法不可避免有工作气体对膜成分的影响 所以测拉曼很犀利~~
但是对于金属 姑且不论其没有分子振动能级 退一万步讲 就算有拉曼峰 又能给出来什么信息呢? 不同种类的特征峰只能说明这个是铁 这个是铜 那个是铝。。。完全有更好更简洁的表征手段代替嘛~~何必和拉曼过不去~~呵呵
学长言重了~~其实我也没真正用过 我觉得吧 avad老师教育的对 具体对于仪器使用还是要看用途来定~
就拿楼上说的金刚石薄膜来看 虽然没接触过 但猜想应该是cc键之间所产生的峰~~并且制备过程中 比如像溅射这种方法不可避免有工作气体对膜成分的影响 所以测拉曼很犀利~~
但是对于金属 姑且不论其没有分子振动能级 退一万步讲 就算有拉曼峰 又能给出来什么信息呢? 不同种类的特征峰只能说明这个是铁 这个是铜 那个是铝。。。完全有更好更简洁的表征手段代替嘛~~何必和拉曼过不去~~呵呵
不好意思,是我没有把问题弄清楚。
非晶体是可以通过拉曼表征的,见如下文献:
1& & & &&&Interpretation of Raman spectra of disordered and amorphous carbon
Ferrari, A.C., Robertson, J.
2000& & & & Physical Review B - Condensed Matter and Materials Physics 61 (20), pp. & & & &&&
2& & & &&&Raman "fingerprinting" of amorphous carbon films
Tamor, M.A., Vassell, W.C.
1994& & & &
of Applied Physics 76 (6), pp.
3& & & &&&Resonant raman spectroscopy of disordered, amorphous, and diamondlike carbon
Ferrari, A.C., Robertson, J.
2001& & & & Physical Review B - Condensed Matter and Materials Physics 64 (7), art. no. 075414, pp. 1413
4& & & &&&Raman spectroscopy on amorphous carbon films
Schwan, J., Ulrich, S., Batori, V., Ehrhardt, H., Silva, S.R.P.
1996& & & & Journal of Applied Physics 80 (1), pp. 440-447
5& & & &&&Raman and ESR studies of the thermal history of amorphous SiO2& & & &
Galeener, F.L.
1985& & & & Journal of Non-Crystalline Solids 71 (1-3), pp. 373-386& & & &
你说的很好。感谢交流。
我用拉曼也只是用皮毛,毕竟不是化学物理专业。
因为我是力学出身,用拉曼主要用在力学测量上:Raman-shit-stress/strain的关系建立。
要是金属可以做成拉曼活性,能解决很多力学的测量问题。
呵呵 这么巧 您是搞力学的啊~~
这二天正在挣扎于内应力(我想做微区分析,具体于某几个晶粒)的测量 不知您是否有好的办法?(http://emuch.net/bbs/viewthread.php?tid=3996487&fpage=1, 这个帖子里面13、14楼)
类金刚石薄膜的两个拉曼特征峰指的是对应于SP3键的G峰和SP2键的D峰
请见http://emuch.net/bbs/viewthread.php?tid=3996487&pid=19&page=2#pid19
请教一下用拉曼如何检测力学性能,它的优势和缺点在哪里?多谢大神指教。。。
我说说自己的观点,不当之处请指正啊。
拉曼测量应力/应变主要的优势体现在快速、无损以及高分辨率(微米及亚微米级)上,理论基础是应力/应变与被测物拉曼峰参数(频移、强度、半高宽)之间的联系。缺点有两个:(1)被测物需具备拉曼活性,只有产生拉曼信号才有所谓拉曼测量;(2)拉曼测量数据的后处理较为繁琐
十分感谢。。。
你好,能提供些应力应变与拉曼峰半高宽之间联系的文献吗。急求啊,感激不尽!
拉曼半高宽与晶质有关。我以前看过有关硅的拉曼的相关文献,你可以检索看看。
看到您以前回复的帖子,我想请教几个问题。
拉曼效应来源于振转能级跃迁,但是金属中为什么不存在这种跃迁?
不论是原子还是分子,只要在晶格中就有振动,是不是吸收或者放出声子就会发生非弹性散射,从而出现拉曼效应?
希望您能解答,谢谢!
首先,我前面也说了,对于拉曼光谱,我实在懂得太少,说真的我都不好意思回你的贴!但既然你问了,我就硬着头皮说一些我自己的理解:
振动能级和转动能级在我看来是专指分子的,对于由原子构成的金属,因为原子本身有核外电子能级,且看做小球之后其本身的振动或转动自由度均为无限大(不知道应该说是没有自由度还是无限大,请其他虫友纠正),因此对于原子不谈振、转动能级。
晶格振动前面有虫友回复过,跟分子振动是两码事,不涉及到能级跃迁,拉曼效应跟声子应该是没什么关系的吧!
不知道有没有解答到你的问题,但我知道的也就这些了,呵呵!
谢谢!但是对你的某些观点不太赞同。
首先,单晶硅也是同种原子构成的,拉曼效应很明显,显然说明原子构成的晶体也有振动能级
第二,固体的晶格振动量子就是声子,固体的拉曼效应确实是声子参与的。
我自己开了一个帖子,得到了一个比较好的解释,如果您有兴趣可以参考。http://emuch.net/bbs/viewthread.php?tid=6016817
为什么呢?是因为有这个结构有光学支吗?
现在的本科生怎么那么厉害
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部分碳系材料的拉曼光谱研究
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金纳米壳的共振瑞利散射及拉曼散射光谱的检测研究
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【求助】关于红外吸收和拉曼散射的定则问题看分子振动
查看完整版本请点击这里:
书上说,关于红外吸收和拉曼散射的选择定则问题关键看分子的振动:
(1)对称性高的分子振动,拉曼散射敏感,
(2)具有对称中心的分子振动,拉曼敏感,红外不敏感;具有反对称中心的分子 振动,红外敏感,拉曼不敏感
可是怎么看分子振动的对称性啊?查看完整版本请点击这里:
yayayu ( 10:29:12)
找本晶体的书吧,高级点的看群论,
对了,你说的ir和raman的对称性不是最根本的判据
886爱 ( 10:29:30)
我不是学化学的,就是想知道FeSi2是应该做红外还是拉曼
jishiben ( 10:29:53)
关键是你要测它的什么性质
qinqinai ( 10:30:15)
拉曼光谱和红外光谱的区别
红外光谱和拉曼光谱都属于分子振动光谱,都是研究分子结构的有力手段。红外光谱测定的是样品的透射光谱。当红外光穿过样品时,样品分子中的基团吸收红外光产生振动,使偶极矩发生变化,得到红外吸收光谱。拉曼光谱测定的是样品的发射光谱。当单色激光照射在样品上时,分子的极化率发生变化,产生拉曼散射,检测器检测到的是拉曼散射光。
& && &&&单色激光照射样品后,产生瑞利散射和拉曼散射。瑞利散射是激光的弹性散射,不负载样品的任何信息。拉曼散射又分为斯托克斯散射和反斯托克斯散射,拉曼散射负载有样品的信息。
& && &&&对于分子中的同一个基团,它的红外光谱吸收峰的位置和拉曼光谱峰的位置是相同的。在红外光谱图中,横坐标的单位可以用波数表示。在拉曼光谱图中,虽然横坐标的单位也是用波数,但表示的是拉曼位移。拉曼检测器检测到的是拉曼散射光,当用不同波长的激光激发样品时,拉曼检测器检测到的拉曼散射光的波长是不相同的。虽然使用的激光波长不同,但对于同一个基团,拉曼位移是相同的。拉曼位移是激光波数和拉曼散射光波数的差值。
& && &&&既然分子中同一个基团的红外光谱吸收峰的位置和拉曼光谱峰的位置是相同的,为什么还要测定拉曼光谱呢?因为红外光谱和拉曼光谱的选律是不相同的,红外和拉曼总体上说是互补的。
& && &&&有些基团振动时偶极矩变化非常大,红外吸收峰很强,是红外活性的。如羰基的吸收。有些基团振动时偶极矩没有变化,不出现红外吸收峰,是红外非活性的。这种振动拉曼峰会非常强,也是拉曼活性的。
& && &&&但一个基团存在几种振动模式时,偶极矩变化大的振动,红外吸收峰强;偶极矩变化小的振动,红外吸收峰弱。拉曼光谱与之相反,偶极矩变化大的振动,拉曼峰弱;偶极矩变化小的振动,拉曼峰强;偶极矩没有变化的振动,拉曼峰最强。这就是红外和拉曼的互补性。
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1.从本质上面来说,两者都是振动光谱,而且测量的都是基态的激发或者吸收,能量范围都是一样的。
2.拉曼是一个差分光谱。形象的来说,可乐的价钱是1毛钱,你扔进去1毛钱,你就能得到可乐,这是红外。可是如果你扔进去1块钱,会出来一瓶可乐和9毛找的钱,你仍旧可以知道可乐的价钱,这就是拉曼。
3.光谱的选择性法则是不一样的,IR是要求分子的偶极矩发生变化才能测到,而拉曼是分子的极化性(polarizibility)发生变化才能测到。
4.IR很容易测量,而且信号很好,而拉曼的信号很弱。
5.使用的波长范围不一样,IR使用的是红外光,尤其是中红外,好多光学材料不能穿透,限制了使用,而拉曼可选择的波长很多,从可见光到NIR,都可以使用。
当然了还有很多不同的地方,比如制样方面的,IR有时候相对比较的复杂,耗时间,而且可能会损坏样品,但是拉曼并不存在这些问题。
6.拉曼和红外大多数时候都是互相补充的,就是说,红外强,拉曼弱,反之也是如此!但是也有一些情况下二者检测的信息是相同的。
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(摘自 实验室-中国)
找来自己学习学习
mimima ( 10:30:35)
可是偶极矩变化大小从哪得知?
冰激凌 ( 10:30:54)
偶极矩的定义是什么?
冰激凌 ( 10:31:18)
偶极矩是表示分子中电荷分布情况的物理量。分子由带正电的原子核和带负电的电子组成,对于中性分子,正负电荷数量相等,整个分子是电中性的,但正负电荷的重心可以重合也可以不重合。正负电荷的重心不重合的分子称为极性分子,有有偶极矩。偶极矩是矢量,是正负电重心间的距离r与电荷量q的乘积!
wawa11 ( 10:31:39)
如果正负电中心不重合,那么对称性高还是低?
如果正负电中心重合,比如甲烷分子,你有什么办法让它的正负电中心分离吗?
燕子@ ( 10:32:03)
偶极矩=Q1*Q2*L=积分(q1*q2*dv)
~~~又~~~=极化率*电场强度
红外吸收的强度与偶极矩形成的难易有关,
偶极矩越容易形成,吸收率越高,吸收截面越大;
拉曼频移与极化率的变化率有关,
变化率越大,频移几率越大,拉曼峰越强!
无怨无悔 ( 10:32:27)
分子振动的对称性,由分子结构本身的对称性决定,分子本身几何对称性越高,则分子振动的对称性越高。
拉曼的检测,主要是P=aE的系数a有关,系数a是极化率,是张量,是一个矩阵,对于对称分子来说,它是对角化的。可以参照楼上的帖子
而红外,与P=aE有关,即与分子在电场作用下的电偶极距P有关。(电场即光作用下的电场分量)
由此即可知道,为什么红外对对称分子不敏感,而拉曼对对称分子敏感了。
对同一个分子来说,拉曼光谱和红外光谱是互补的,即在红外光谱中不出现或弱的振动峰,在拉曼光谱中可能出现或者是强峰;反之亦然。
qinqinai ( 10:32:50)
r源于dipole moment,permant或者induced
Raman源于polarizibility
ir和raman的互补律不是总成立,有些振动对二者都是silent
以上都是理论上考虑ir和raman,实际上还有很多实验限制,所以我问你,你要测什么性质
跳跳哈里 ( 10:33:11)
对于半导体薄膜来说,红外可以测什么性质?拉曼可以测什么性质?我不懂,我看到结构有用拉曼测得,
8899 ( 10:33:36)
通常,傅立叶变换红外谱是用来解决晶格结构(晶格振动)问题的
也有研究红外透过谱的,
主要是解决材料应用的频带问题.
灵魂 ( 10:34:00)
FT只是光谱变换方法,不一定和哪类问题必然习惯,raman也有FT的。
总之大家说的够多的,剩下的功课楼主还得自己做
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