【 在 einsling (logos) 的大作中提到: 】
: 标 题: Re: 拉曼光谱激发波长的选择
: 发信站: 水木社区 (Wed Dec 12 02:13:35 2012), 转信
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: 说点自己的看法哈,无意冒犯:)
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: 【 在 hillhong (aiming 98%) 的大作中提到: 】
: : 拉曼散射是一种非弹性散射,指入射光能量与散射光能量不同。
: : 某一波长的入射光与体系中的分子或晶格发生相互作用,能量进行交换,
: : “发出”与入射光波长不同的散射光。
: : 由散射光与入射光能量的差异可以得到体系的某些信息
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: : 通常拉曼光谱是指振动光谱,表征的是分子或晶格的振动
: 还有转动拉曼,电子拉曼。。所用激发波长、分辨率不同而已。
: 目前振动拉曼见到的比较多一是因为振动谱强烈依赖与分子局部化学环境,利于表征;
: 再就是UV拉曼比起X-ray等实验比较好做。
当然如此,没有什么理由说拉曼光谱只能是振动光谱。
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: : 普通拉曼散射指分子“吸收”入射光能量,跃迁至“虚态”;
: 对振动拉曼来说,一般有 off-resonance,pre-resonance,和resonance的说法,这
: 里看上去应该是off-resonance的意思?
确实是off-resonance,我也不知道怎么翻译准确
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: : 同时返回至第一振动激发态,并“发射”一个光子。
: 没有理由认为拉曼只是返回第一振动激发态。Stokes Raman 通常是由基态出发回到某
: 个激发态(不一定是基态的第一振动态,对于某些vibronic比较强的振动模,在共振拉
: 曼中是可以看到overtune或者combination bands的,这时拉曼过程的终态为不是体
: 系的某个振动模的第一振动态,而是第二振动态或者某些模式的第一振动态的组合)
当然可以不是第一激发态,只不过比较常见而已
其他overtone或combination 当然可以。不是还有anti-stokes么?
另外还有一些hyper-Raman,不过应该不是常见的拉曼
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: : 该光子的能量与入射光子能量的差异为拉曼位移
: : 上面的“虚态”不是分子或体系的本征态,而是分子体系的所有本征态的线性组合
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: 个人认为这个“虚态”的解释有问题。传统上的解释,比如Kramers-Heisenberg公式,
: 是认为Raman过程是很多不同的pathway组成的,每个pathway对应一个虚态,对应一
: 个Raman跃迁几率(跃迁极化率)。总的Raman信号强度是对每个pathway的贡献进
: 行加和,即所谓的“态加和”。在这个过程中,并没有出现一个“虚态”表现为体系本征态
: 的线性组合的形式。而是出现了很多虚态,每个虚态都是体系的本征态。
似乎两种理解是等价的。KHD公式里的加和号在积分外面,如果把加和合拿到积分里面
数学上是等价的
: : 普通拉曼散射的强度与入射光频率四次方成正比
: : 所以通常情况下,激发波长越短越好。
: : 而且当激发波长在深紫外(<230nm)区,可以避开荧光的干扰。
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: 这句话是不是只适合与某些体系?荧光跟拉曼是竞争关系,这个跟激发波长关系不大。
: 如果是off-resonance Raman的话,入射光不足以将体系激发,还会有荧光么?难道拉
: 曼实验中最重要的信号干扰不是来自于瑞利散射?这一点我不是很确定,请教了:)
避开荧光的干扰是因为荧光在更低波长,不在拉曼信号的波长范围内
瑞利散射当然是所有拉曼的最大干扰,即使是共振拉曼,强度也差了好几个数量级
但如果是振动光谱,有1000cm-1左右的位移,瑞利散射影响不大
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: : 共振拉曼是指入射光的波长与分子的电子跃迁能量匹配
: : 此时分子通常跃迁至第一电子激发态
: 这个“通常”并不通常。。。没有人限定只激发到第一激发态做共振拉曼。反而只做第一
: 激发态共振拉曼的工作比较少见。。。
化学分析里边第一激发态的挺多。
一是更激发态需要更短的激发波长,化学分析往往只需要分析振动光谱,并不关心激发态
二是多个激发态相对复杂,必须考虑Jahn-Teller效应等
表达式要包括Albrecht-B term,甚至C-term, D-term
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: : 分子同时返回至电子基态的第一振动激发态,并“发射”光子
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: 这里同上所述,不一定回到基态的第一振动激发态。
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: : 共振拉曼散射强度与普通拉曼散射相比,大大提高,通常提高的比例是10^4-10^6
: : 不同振动的共振拉曼散射强度提高比例并不相同。
: : 只有某些跟电子跃迁相关的振动,
: : 一般来说是振动位移与分子处于第一电子激发态的构象相似的振动
: : 会得到大幅度提高。
: : 这同时也为检测带来选择性,可以提高光谱的分辨率,减少重合
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: ※ 来源:·水木社区
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