Спектроскопия комбинационного рассеяния Идея метода, реализации

История Впервые эффект комбинационного рассеяния для жидкости наблюдал Раман в 1928 году Независимо от него в том же году это явление наблюдали для кристаллов Ландсберг и Мандельштам Особенно активно спектроскопия комбинационного рассеяния стала развиваться в 1960-х годах после создания лазеров В настоящее время один из наиболее мощных методов аналитической химии

Принципы Оптические свойства молекул зависят от мгновенного положения ядер Поле в веществе складывается из падающего и переизлученного молекулами Переизлучение зависит от относительного положения ядер Колебания ядер проявятся в рассеянном молекулой свете

Квантовая теория Объясняет не только сдвиги частот, но и разницу в интенсивностях различных пиков спектра рассеяния

Пример спектра КР-спектр CCl 4

ИК- и КР-спектроскопия КРИК Сложность подготовки образца нетда детекторфотоумножительтермический Типы колебанийсимметричныеантисимметр. Количественный анализ Труднолегко Исследование водных растворов данет Преимущество КР: один лазер – сразу весь спектр

Схема КР спектрометра

Способы возбуждения образца Угол 90 0 – прозрачные материалы в форме параллелепипеда и жидкости в кюветах (возбуждение по всей длине) Угол – обратное рассеяние применяется для полностью непрозрачных материалов Угол на просвет исследуют спрессованные порошкообразные образцы Угол 45 0 – непрозрачные материалы, позволяет избавиться от паразитного отражения от поверхности

Способы увеличения чувствительности Обычно интенсивность линий КР составляет интенсивности возбуждающего излучения Увеличение частоты возбуждающего лазера приводит к увеличению интенсивности КР сигнала, но приближает к электронному резонансу Обычно используют лазеры, генерирующие в зеленой и синей области спектра Ar ; nm Kr nm Вторая гармоника Nd:YAG, лазеры на красителях

Способы увеличения чувствительности Резонансно усиленное КР: Вблизи от резонанса вероятность перехода увеличивается, значит увеличивается интенсивность рассеянного в процессе КР излучения Поверхностно усиленное КР: Исследуемые молекулы вблизи поверхности металла (серебра, золота, меди) оказываются в очень сильном электромагнитном поле. Такое поле возникает за счет возбуждения электронов металла в особое состояние – поверхностный плазмонный резонанс

Примеры использования Исследование и идентификация красок (кермес)

Примеры использования Микрофото и КР греческой иконы В разных слоях обнаружены пигменты: 1- шлак 2 – азурит (гол.) 3 – сажа 4 - литопон