Raman scattering是什么意思,Raman scattering的意思翻译、用法、同义词、例句
常用词典
[光] 拉曼散射;光的组合散射
例句
Finally, the Raman scattering intensities are discussed.
最后讨论了喇曼散射的强度。
Raman scattering technique is used to study the carbon nanotube synthesis system.
利用拉曼散射技术从多角度研究了碳纳米管合成系统。
We present a Raman scattering study of multi wall carbon nanotubes prepared by DC arc discharge method.
本文报导了用直流碳弧放电方法制备的多层碳纳米管的拉曼光谱。
Stimulated Raman scattering is one of the main restriction for the improvement of high power fiber laser.
受激拉曼散射是大功率光纤激光器性能提升的主要限制之一。
The toluene liquid-core optical fiber Raman scattering experiment under low light conditions was completed.
在弱光条件下完成了甲苯的液芯光纤拉曼散射实验。
专业解析
拉曼散射(Raman scattering)是一种光与物质相互作用时发生的非弹性散射现象。当单色光(如激光)照射到样品上时,绝大部分光子会发生弹性散射(瑞利散射),散射光频率与入射光相同。然而,有极小部分光子(约百万分之一)会与样品分子发生能量交换,导致散射光频率发生改变,这种频率偏移的现象即为拉曼散射。
物理机制核心:
- 分子振动/转动能级跃迁: 入射光子与分子相互作用时,可能将部分能量传递给分子,激发分子从低能级(通常是基态)跃迁到高能级(激发态)。此时,散射光子损失能量,频率降低,波长变长,称为斯托克斯线(Stokes line)。反之,若分子从高能级跃迁到低能级,释放能量给光子,则散射光子获得能量,频率升高,波长变短,称为反斯托克斯线(Anti-Stokes line)。
- 拉曼位移: 散射光频率与入射光频率之差($Delta
u =
u{text{入射}} -
u{text{散射}}$)称为拉曼位移。其数值(通常以波数 cm⁻¹ 表示)与分子特定振动或转动能级差直接对应,是分子的“指纹”特征,与入射光波长无关。
关键特征与意义:
- 非弹性散射: 散射光频率发生变化,能量不守恒(光子与分子系统整体能量守恒)。
- 分子特异性: 拉曼位移的数值和强度反映了分子中化学键的类型、分子构型、晶体结构以及分子所处的环境(如应力、温度、浓度等),提供丰富的化学和结构信息。
- 互补性: 拉曼光谱与红外光谱同属分子振动光谱,但选择定则不同。拉曼散射对分子对称振动、非极性键更敏感,常能提供红外光谱难以获得的信息,两者互补。
- 无损检测: 拉曼光谱通常无需复杂样品制备,可对样品进行原位、非接触、无损分析,适用于固体、液体、气体乃至生物样品。
主要应用领域:
- 材料科学: 鉴别材料成分、晶体结构、相变、应力分布(如半导体、纳米材料、高分子)。
- 化学分析: 鉴定化合物、研究化学反应过程、监控反应进度。
- 生命科学: 生物分子(蛋白质、核酸)结构研究、细胞成像、疾病诊断(如癌症检测)。
- 药学: 药物成分分析、晶型鉴定、药物分布研究。
- 地质与考古: 矿物鉴定、宝石分析、文物成分与年代测定。
- 环境监测: 污染物检测、大气成分分析。
权威参考来源:
- 诺贝尔奖官方网站: 详细记载了C.V. Raman爵士因发现拉曼效应而获得1930年诺贝尔物理学奖的历程,是拉曼散射历史权威性的佐证。(来源:The Nobel Prize in Physics 1930 - NobelPrize.org)
- 《Nature Reviews》系列期刊: 如 Nature Reviews Physics 或 Nature Reviews Methods Primers 常发表关于拉曼光谱原理、技术进展(如表面增强拉曼散射SERS、针尖增强拉曼散射TERS)及其前沿应用的权威综述。(来源:Nature Portfolio Journals)
- 美国化学会(ACS)出版物: 如 Analytical Chemistry, The Journal of Physical Chemistry 等期刊持续发表大量经过严格同行评议的研究论文,深入阐述拉曼散射的理论基础、实验方法及在各化学分支领域的应用实例。(来源:American Chemical Society Publications)
- 经典光谱学教材: 如Herzberg的《Molecular Spectra and Molecular Structure》或Banwell的《Fundamentals of Molecular Spectroscopy》提供了拉曼散射的经典理论框架和详细推导。(来源:Herzberg G, Molecular Spectra and Molecular Structure: Vol II Infrared and Raman Spectra of Polyatomic Molecules; Banwell C N, McCash E M, Fundamentals of Molecular Spectroscopy)
网络扩展资料
拉曼散射(Raman scattering)是一种光与物质相互作用时发生的非弹性散射现象,其核心特征是散射光的频率相对于入射光发生偏移。以下是综合多个权威来源的详细解释:
1.基本定义与发现背景
拉曼散射由印度物理学家钱德拉塞卡拉·拉曼(C. V. Raman)于1928年发现,并因此获得1930年诺贝尔物理学奖。它属于非线性光学效应,当光子与分子或固体中的振动/转动能级相互作用时,部分光子会损失或获得能量,导致散射光频率改变。
2.物理机制
- 频率偏移:散射光分为斯托克斯光(频率低于入射光)和反斯托克斯光(频率高于入射光),频率偏移量对应分子振动或转动的能级差。
- 与瑞利散射的对比:瑞利散射是弹性散射(频率不变),而拉曼散射是非弹性散射(频率变化),两者共同构成光的散射现象。
3.分类与应用
- 自发拉曼散射:传统形式,散射光强度较弱,常用于分析物质化学组成和分子结构,例如通过“指纹光谱”鉴别物质。
- 受激拉曼散射(SRS):需高强度激光激发,属于三阶非线性光学效应,近年来在材料科学和生物成像中用于高灵敏度计量。
4.科学意义
拉曼散射为研究分子振动模式、晶体声子特性等提供了关键手段,其应用涵盖化学分析、材料科学、生物医学等领域。例如,表面增强拉曼散射(SERS)技术可显著提升检测灵敏度。
提示:若需进一步了解拉曼散射的数学公式(如散射截面计算)或实验方法,可参考相关光学教材或专业论文。
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