拉曼光谱测定法英文解释翻译、拉曼光谱测定法的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 Raman spectrometry
分词翻译:
拉的英语翻译:
pull; draw; drag in; draught; haul; pluck
【机】 pull; tension; tractive
曼的英语翻译:
graceful; prolonged
光谱测定法的英语翻译:
【医】 spectrometry
专业解析
拉曼光谱测定法(Raman Spectroscopy),是一种基于拉曼散射(Raman scattering) 效应的无损分析技术。当单色光(通常是激光)照射到样品上时,绝大部分光子发生弹性散射(瑞利散射),但约有百万分之一的光子与样品分子发生非弹性碰撞,导致散射光频率发生改变,这种频率位移(拉曼位移)与分子的振动、转动能级跃迁相关,形成独特的光谱“指纹”。通过分析拉曼位移和散射光强度,可获得样品的分子结构、化学组成、晶型、应力及相互作用等信息。
核心原理与技术特点:
- 拉曼散射效应: 由印度物理学家C.V.拉曼于1928年发现,因此得名。入射光子与分子相互作用时,可能发生能量交换:若分子吸收能量从基态跃迁至虚态再回到激发态,则散射光频率低于入射光(斯托克斯线,Stokes lines);若分子从激发态跃迁至虚态再回到基态,则散射光频率高于入射光(反斯托克斯线,Anti-Stokes lines)。拉曼位移(单位:cm⁻¹)即入射光频率与散射光频率之差,与分子振动/转动能级差直接对应。
- 分子指纹图谱: 拉曼光谱提供分子振动模式的详细信息,不同化学键或官能团具有特征拉曼位移峰(如C-C键在~1000 cm⁻¹,C=O键在~1700 cm⁻¹)。光谱峰位、强度、形状可特异性识别物质种类及结构变化。
- 无损与非接触: 通常无需样品前处理,可直接分析固体、液体、气体样品,尤其适用于珍贵文物、生物活体等不宜破坏的样本。激光聚焦点小,可实现微区分析。
- 水干扰小: 水的拉曼信号较弱,使得该方法特别适合含水体系(如生物样品、水溶液)的研究。
- 互补性: 与红外光谱(IR)互为补充。拉曼对非极性键(如C=C, S-S)和对称振动敏感,而红外对极性键(如C=O, O-H)和不对称振动敏感。部分红外难以检测的样品(如水溶液、玻璃容器内样品)适合拉曼分析。
主要应用领域:
- 化学与材料科学: 高分子结构表征、纳米材料分析、催化剂表面研究、药物多晶型鉴别、半导体应力测量。
- 生命科学与医学: 细胞/组织成像(如癌症早期诊断)、蛋白质构象分析、药物与生物分子相互作用研究、病原体快速检测。
- 地质与考古学: 矿物成分鉴定、宝石真伪鉴别、文物颜料及腐蚀产物分析。
- 刑侦与安检: 毒品、爆炸物、危险化学品的痕量检测。
- 过程控制: 在线监测化学反应进程、药品生产质量控制。
相关术语(汉英对照):
- 拉曼散射 (Raman scattering)
- 斯托克斯线 (Stokes lines)
- 反斯托克斯线 (Anti-Stokes lines)
- 拉曼位移 (Raman shift)
- 特征峰 (Characteristic peaks)
- 激光光源 (Laser source)
- 光谱分辨率 (Spectral resolution)
- 空间分辨率 (Spatial resolution)
- 表面增强拉曼散射 (Surface-Enhanced Raman Scattering, SERS)
- 共聚焦拉曼显微镜 (Confocal Raman microscopy)
权威参考来源:
- 国家标准《GB/T 36082-2018 微束分析 拉曼光谱分析方法通则》:规定了拉曼光谱分析的基本术语、方法原理及通用技术要求。
- 国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)术语数据库:提供“Raman spectroscopy”等术语的权威定义(可在其官网查询)。
- 《分析化学手册》光谱分析分册:系统介绍拉曼光谱原理、仪器及应用实例。
网络扩展解释
拉曼光谱测定法是一种基于拉曼散射效应的分析技术,主要用于研究物质的分子振动、转动信息及结构特性。以下从原理、特点、应用等方面进行详细解释:
一、基本原理
拉曼效应源于光子与分子的非弹性散射:当激光照射样品时,大部分光子发生弹性散射(瑞利散射),少数光子与分子相互作用后发生能量交换,产生频率偏移的拉曼散射光。这种偏移对应分子振动/转动能级变化,表现为:
- 斯托克斯线(低频偏移):分子从基态跃迁至激发态($
u_0 -
u_1$)
- 反斯托克斯线(高频偏移):分子从激发态返回基态($
u_0 +
u_1$)
拉曼位移($Delta
u =
u_0 -
u_1$)与分子振动模式直接相关,是物质特征“指纹”。
二、核心特点
- 非破坏性检测:无需复杂制样,可直接测量固体、液体甚至气体样品。
- 高空间分辨率:激光聚焦直径可达微米级,适用于微小区域分析。
- 互补红外光谱:能检测红外弱响应的非极性键(如C=C、S-S),且不受水分子干扰。
- 快速定量分析:通过特征峰强度实现成分浓度测定。
三、与红外光谱对比
特性 |
拉曼光谱 |
红外光谱 |
检测原理 |
极化率变化引起散射 |
偶极矩变化引起吸收 |
适用样品 |
含水样品更友好 |
需避免水干扰 |
信号强度 |
较弱,需增强技术 |
较强 |
光谱范围 |
可见光至近红外(灵活) |
中红外(受材料限制) |
制样要求 |
简单(可直接测玻璃容器) |
需研磨或压片 |
(数据综合自)
四、主要应用领域
- 材料科学:分析多晶材料晶格振动,表征石墨烯等二维材料缺陷。
- 生物医药:药物晶型鉴定,细胞成分无损检测。
- 安检与法医:爆炸物、毒品快速识别。
- 环境监测:微塑料污染分析。
五、技术局限性
- 荧光干扰:某些样品受激发会产生强荧光背景
- 灵敏度较低:需表面增强拉曼(SERS)等技术辅助
如需更深入的理论推导(如虚态跃迁模型)或具体实验方法,可进一步说明需求。
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