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拉曼光譜儀的工作原理

當(dāng)一束頻率為v0的單色光照射到樣品上后，分子可以使入射光發(fā)生散射。大部分光只是改變光的傳播方向，從而發(fā)生散射，而穿過分子的透射光的頻率，仍與入射光的頻率相同，這時(shí)，稱這種散射稱為瑞利散射；還有一種散射光，它約占總散射光強(qiáng)度的 10^-6～10^-10，該散射光不僅傳播方向發(fā)生了改變，而且該散射光的頻率也發(fā)生了改變，從而不同于激發(fā)光（入射光）的頻率，因此稱該散射光為拉曼散射。在拉曼散射中，散射光頻率相對(duì)入射光頻率減少的，稱之為斯托克斯散射，因此相反的情況，頻率增加的散射，稱為反斯托克斯散射，斯托克斯散射通常要比反斯托克斯散射強(qiáng)得多，拉曼光譜儀通常大多測(cè)定的是斯托克斯散射，也統(tǒng)稱為拉曼散射。散射光與入射光之間的頻率差v稱為拉曼位移，拉曼位移與入射光頻率無關(guān)，它只與散射分子本身的結(jié)構(gòu)有關(guān)。拉曼散射是由于分子極化率的改變而產(chǎn)生的（電子云發(fā)生變化）。拉曼位移取決于分子振動(dòng)能級(jí)的變化，不同化學(xué)鍵或基團(tuán)有特征的分子振動(dòng)，δe反映了特定能級(jí)的變化，因此與之對(duì)應(yīng)的拉曼位移也是特征的。這是拉曼光譜可以作為分子結(jié)構(gòu)定性分析的依據(jù)。

拉曼光譜儀

1. 曾經(jīng)一度懷疑線性ccd壞掉了，勸老板再買一個(gè)，可老板堅(jiān)持說不可能的，(沒可能壞的啦)。事實(shí)證明他是對(duì)的。

2. 將拉曼光譜從顯微鏡光路拆下，倒置固定在光學(xué)平臺(tái)上。

3. 仔細(xì)觀察光路，拆下大部分零件，拆前拍照記下原始位置。fig. 4

4. 用白膠水粘緊光柵與反射鏡。

5. 拆下兩塊濾光片，用一塊反射鏡反射回去，微調(diào)半透半反鏡并用小孔檢查光路，讓入射光與出射光重合，快速激光拉曼報(bào)價(jià)，使反射光透過pinhole，并且在ccd 鏡頭前看到光柵散射出的長(zhǎng)條光斑。

6. 仔細(xì)調(diào)節(jié)laser diode 后方的三個(gè)調(diào)整螺絲，同時(shí)微調(diào)pinhole的位置（上方兩個(gè)機(jī)米螺絲，下方一個(gè)彈性機(jī)米螺絲，前方兩個(gè)緊固螺絲），使透過pinhole的光強(qiáng)達(dá)到大且光路共軸垂直。耐心緩慢旋轉(zhuǎn)每一個(gè)旋鈕體會(huì)光斑的強(qiáng)度與移動(dòng)趨勢(shì)。（難的一步）

7. 將外殼從光學(xué)平臺(tái)卸下并封裝好，復(fù)原。倒置接回顯微鏡光路，并仔細(xì)調(diào)兩個(gè)反射鏡的四個(gè)旋鈕，手提式激光拉曼報(bào)價(jià)，使光斑在屏幕正中央。

8. 安裝后，調(diào)節(jié)顯微鏡的上方鹵燈的明暗，觀察到有信號(hào)強(qiáng)弱的變化，若沒有，拆掉，重復(fù)上述步驟 2-7。

9. 觀察到明暗，使用標(biāo)準(zhǔn)樣品，用長(zhǎng)積分時(shí)間（20s），觀察到拉曼信號(hào)。fig.7（a）

10. 使用軟件上的校準(zhǔn)功能(specify calibration peaks)，用polystyrene樣品重新校準(zhǔn)。

11. 拆下再次做細(xì)微調(diào)整讓信號(hào)強(qiáng)。fig.7（b）