Спектроскопия комбинационного рассеяния. Определения Комбинационное рассеяние (эффект Рамана) – неупругое рассеяние электромагнитного излучения на молекулах. - презентация

1 Спектроскопия комбинационного рассеяния

2 Определения Комбинационное рассеяние (эффект Рамана) – неупругое рассеяние электромагнитного излучения на молекулах вещества сопровождающееся изменением частоты излучения возбуждения. Спектроскопией комбинационного рассеяния (или рамановской спектроскопией) называют эффективный метод химического и структурного анализа, основанный на регистрации спектрального состава изучения комбинационного рассеяния.

3 Периодические издания

4 История открытия В 1918 г. Мандельштам предсказал расщепление линии рэлеевского рассеяния вследствие рассеяния света на тепловых акустических волнах С 1926 г. Мандельштамом и Ландсбергом проводились экспериментальные исследования молекулярного рассеяния света в кристаллах В 1928 г. Раман и Кришнан обнаруживают линейчатый спектр вторичного излучения

5 ИК и раман-спектроскопия Правила отбора различны ИК спектры наблюдаются как спектры поглощения и связаны с переходами между колебательными уровнями молекулы. Спектры КР связаны с электронной поляризацией Выбор метода исследования зависит от природы материала – химического и минералогического состава, концентрации образца, его агрегатного состояния

6 Эмпирические законы комбинационного рассеяния Спектральные линии-спутники сопровождают каждую линию первичного излучения Сдвиг спутников по частоте характеризует рассеивающее вещество Спутники представляют собой две группы линий, расположенных симметрично относительно возбуждающей С увеличением температуры интенсивность фиолетовых спутников увеличивается

7 Квантовомеханические представления о КР Изменение частоты обусловлено переходами между колебательно-вращательными уровнями системы (молекулы, иона, кристаллической ячейки) Молекула может как приобрести, так и потерять часть энергии Если молекула приобретает энергию ΔЕ, то фотон будет иметь меньшую энергию и частоту f–ΔE/h (стоксово рассеяние). В противном случае частота увеличивается (антистоксово рассеяние)

8 Квантовомеханические представления о КР

9

10 Вид спектров КР

11

12

13 Исследование химического и минералогического состава

14 Приборная реализация Трудности в получении спектров КР интересующего вещества связаны с малой интенсивностью линий Окрашенные образцы более склонны поглощать, а не рассеивать излучение Флуоресценция (если она присуща образцу) «маскирует» слабые линии КР В оптически неоднородном кристалле «паразитный» свет подавляет линии КР

15 Приборная реализация

16 Достоинства метода спектроскопии КР: Спасибо за внимание! Относительная простота установки Высокая скорость получения информации (пробоподготовка минимальна) Возможность получения информации «in situ» Широкий температурный интервал исследований.