实验六 激光拉曼光谱仪 【目的要求】 1.学习和了解拉曼散射的基本原理； 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，大部分按原来的方向透射 而过，小部分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基本相同，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相同的很强的散射谱线，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 一部分能量给分子, 或者 从 分子中吸 收 一部分能量，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21EEE。在光子与分子发生非弹性碰撞过程 中，光子把 一部分能量交给分子时，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)，散射分子接 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 E1，这 时 的 光 子 的 频 率 为0'（ 入 射 光 的 频 率 为0 ）；当 分 子 已 经 处 于 振 动 或 转 动 的 激 发 态 E1 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0'。 最 简 ...
