神奇的拉曼光譜

2020-12-05 德光浦科學實驗室

拉曼Raman是一位印度物理學家,因光散射方面的研究工作和拉曼效應的發現,獲得了1930年的諾貝爾物理學獎,是亞洲第一個諾貝爾物理學獎。他16歲就完成大學學業,19歲以優異成績獲得碩士學位。1906年,他18歲時在英國著名科學雜誌《自然》發表了論文,是關於光的衍射效應的。1917年被邀請破例擔任物理學教授。

1928年,拉曼在《一種新的輻射》一文中指出:當單色光定向地通過透明物質時,會有一些光受到散射。散射光的光譜,除了含有原來波長的一些光以外,還含有一些弱的光,其波長與原來光的波長相差一個恆定的數量。這種單色光被介質分子散射後頻率發生改變的現象,稱為併合散射效應,又稱為拉曼效應。

拉曼光譜對於分子鍵合以及樣品的結構非常敏感,因而每種分子或樣品都會有其特有的光譜「指紋」。這些「指紋」可以用來進行化學鑑別、形態與相、內壓力/應力以及組成成分等方面的研究和分析。拉曼光譜的應用範圍遍及化學、物理學、生物學和醫學等各個領域,對於純定性分析、高度定量分析和測定分子結構都有很大價值。

拉曼光譜的優點:提供快速、簡單、可重複、無損的定性定量分析,它無需樣品準備,樣品可直接通過光纖探頭或者通過玻璃、石英測量。由於水的拉曼散射很微弱,拉曼光譜是研究水溶液中的生物樣品和化學化合物的理想工具。因此,拉曼光譜在分子診斷方面適用於臨床絕大多數檢驗項目,還可以用於病毒、癌細胞的分析鑑定。

拉曼光譜已經在食品藥品領域廣泛應用,比如檢測水果表面農藥殘留;在醫學檢測領域,因為人體檢測濃度很低,人體組織是混合物,要實現拉曼的人體活體檢測很不容易,要結合各種光學數理邏輯計算才能成功,比如拉曼光譜在人體血糖無創檢測的應用,近年來有眾多學者進行了相關的研究。

未來,相信拉曼光譜技術不斷成熟,並應用在更多的領域,比如雷射拉曼光譜、基於納米結構的表面增強拉曼光譜等。

相關焦點

  • 拉曼光譜到底是什麼
    拉曼發明了「拉曼」1928年印度科學家拉曼實驗發現單色入射光透射到物質中的散射光包含與入射光頻率不同的光,即拉曼散射。拉曼因此獲得諾貝爾獎。受散射光強度低的影響,拉曼光譜經歷30年的應用發展限制期。直到1960年後,雷射技術的興起,拉曼光譜儀以雷射作為光源,拉曼散射信號強度大大提高,拉曼光譜技術才得以迅速發展。每一種物質都有其特徵的拉曼光譜,利用拉曼光譜可以鑑別和分析樣品的化學成分和分子結構;通過分析物質在不同條件下的系列拉曼光譜,來分析物質相變過程,也可進行未知物質的無損鑑定。拉曼光譜技術可廣泛應用於化學、物理、醫藥、生命科學等領域。
  • 拉曼光譜的技術分類?
    顯微共聚焦拉曼光譜技術  顯微拉曼光譜技術是將拉曼光譜分析技術與顯微分析技術結合起來的一種應用技術。其原理是使光源、樣品、探測器三點共軛聚焦,消除雜散光,信號增強104-105倍。原理:從點光源發光通過透鏡聚焦到被測物體上,若物體恰在焦點上,那麼發射光通過透鏡應當匯聚回到光源,這就是所謂的共聚焦。
  • 對乙醯氨基酚拉曼光譜檢測
    拉曼光譜是一種簡單、靈敏的研究分子結構的重要工具,不僅在藥物研究領域具有越來越重要的應用,在醫藥工業領域也逐漸被認可,拉曼光譜技術被用於過程監測和過程控制、鑑別藥物和藥物釋放實驗以及檢測大批量的原料藥和單態物質的結晶過程觀察等。本文利用拉曼光譜法對感冒止痛常用藥-對乙醯氨基酚片進行定性鑑別,深入研究拉曼光譜在藥物研究領域應用的可行性。
  • 拉曼光譜基本原理
    拉曼光譜的概念:  光照射到物質上發生彈性散射和非彈性散射.彈性散射的散射光是與激發光波長相同的成分,成為瑞利散射;非彈性散射的散射光有比激發光波長長的和短的成分,稱為拉曼散射(斯託克斯及反斯託克斯拉曼散射)。
  • 拉曼光譜竟然如此神奇
    圖1 古畫拉曼光譜分析利用拉曼光譜定量分析法對石綠礦物顏料在各種無機顏料樣品的佔比和面積比進行測量,最終得到某繪畫作品中的無機顏料組成配比。拉曼效應是一種非常弱的散射效應,是分子散射光相對入射光頻率發生較大變化,在非均勻介質或存在懸浮狀顆粒的待檢測物質或介質中發生的光的散射作用。當頻率為ν的單色光照射到物質表面時,入射光會在樣品表面發生散射。拉曼光譜分析主要是利用散射效應對待檢測物質的性質、成分等進行測量的綜合方法。
  • 拉曼光譜測定實驗技術
    檢測拉曼光譜時一般不需要製備樣品,特別是帶有顯微鏡的雷射拉曼光譜儀。
  • 拉曼乾貨大合集,100個拉曼光譜必備知識點!
    「凹」,拉曼光譜是「凸」。(1) 從本質上面來說,兩者都是振動光譜,而且測量的都是基態的激發或者吸收,能量範圍都是一樣的。(2) 拉曼是一個差分光譜。形象的來說,可樂的價錢是1毛錢,你扔進去1毛錢,你就能得到可樂,這是紅外。可是如果你扔進去1塊錢,會出來一瓶可樂和9毛找的錢,你仍舊可以知道可樂的價錢,這就是拉曼。
  • 拉曼光譜的原理以及應用範圍_冉盛網
    拉曼光譜分析法是基於印度科學家C.V.拉曼(Raman)所發現的拉曼散射效應,對與入射光頻率不同的散射光譜進行分析以得到分子振動、轉動方面信息,並應用於分子結構研究的一種分析方法。拉曼光譜儀原理:當光線照射到分子並且和分子中的電子云及分子鍵結產生相互作用,就會發生拉曼效應。
  • 從拉曼技術到拉曼光譜儀 領先的技術如何帶動儀器的領先
    拉曼光譜儀器也越來越成為科學儀器行業關注的焦點,同時也讓這個分子光譜領域最為活躍的儀器之一的市場競爭進入白熱化。本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/201802/375200.htm  伴隨著大量支持政策的出臺以及相關法規的自主,拉曼光譜技術逐步走出了實驗室,走進了市場,各個高校、科研院所也開始將自己的拉曼光譜技術推向市場,也更多的曝光在了聚光燈之下。  在拉曼光譜領域的研究中,我國起步並不算晚。
  • 高螢光樣品的拉曼光譜測試方法
    由於螢光信號遠強於拉曼信號,而且螢光信號與拉曼信號在相同譜段,在拉曼光譜測試的過程中,我們經常會遇到樣品螢光信號很強,把拉曼信號湮滅,以至於無法測出樣品拉曼光譜的情況。
  • 一文帶你全方位看懂拉曼光譜!
    拉曼光譜(Raman spectra)以印度科學家C.V.拉曼(Raman)命名,是一種分子結構檢測手段。拉曼光譜是散射光譜,通過與入射光頻率不同的散射光譜進行分析以得到分子振動、轉動方面信息。以橫坐標表示拉曼頻移,縱坐標表示拉曼光強,與紅外光譜互補,可用來分析分子間鍵能的相關信息。
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    拉曼光譜(Raman spectra)以印度科學家C.V.拉曼(Raman)命名,是一種分子結構檢測手段。拉曼光譜是散射光譜,通過與入射光頻率不同的散射光譜進行分析以得到分子振動、轉動方面信息。以橫坐標表示拉曼頻移,縱坐標表示拉曼光強,與紅外光譜互補,可用來分析分子間鍵能的相關信息。
  • CRAIC拉曼光譜技術在爆炸物檢測領域的應用
    拉曼散射效應是一種由分子和晶格振動導致的非彈性散射,1928年,印度物理學家拉曼首次發現散射光頻率改變現象,因而稱為拉曼散射。拉曼光譜技術分為以下幾種:傅立葉變換拉曼光譜技術、雷射共焦顯微拉曼光譜技術、雷射共振拉曼光譜技術、高溫拉曼光譜技術、表面増強拉曼光譜技術和可攜式拉曼光譜技術等等。下面主要介紹雷射顯微共聚焦拉曼光譜技術的應用。
  • 拉曼光譜技術在爆炸物檢測領域的應用研究
    本文將拉曼光譜技術應用到爆炸物檢測領域,重點分析了顯微雷射共聚焦拉曼光譜技術、表面增強拉曼光譜技術、可攜式拉曼光譜技術在爆炸物檢測分析領域的應用。1拉曼光譜技術 拉曼散射效應是一種由分子和晶格振動導致的非彈性散射,1928年,印度物理學家拉曼首次發現散射光頻率改變現象,因而稱為拉曼散射。
  • 拉曼光譜儀在潤滑油定性鑑別方向的應用
    傳統的光譜測定主要採用螢光和紫外等,這些方法預處理便捷、光譜信息豐富,指紋特徵明顯的光譜技術也逐漸引起重視。 拉曼光譜作為一種強有力的分子結構鑑別手段,不僅能區分多種振動模式,同時具有微觀(微區、微量)、特徵、靈敏、原位無損傷、多相態、穩定性好等優點,因此,科研工作者們逐漸將拉曼光譜技術應用到原油檢測與分析領域。
  • 年終盤點:拉曼光譜技術與市場新動向
    可以說,這個曾經只局限於少數人的光譜技術,已經從它的學術限制中解放了出來,而且發展速度越來越快。  新產品、新標準、新應用...拉曼光譜在過去的一年中表現得尤為活躍。鑑於此,儀器信息網編輯特別為大家盤點一下近期拉曼光譜領域的新動向。
  • 商用表面增強拉曼光譜傳感器面世
    據每日科學網日前報導,新加坡研究人員利用黃金納米陣列開發出適於商業應用的高性能表面增強拉曼光譜傳感器。 表面增強拉曼光譜技術(SERS)是在印度科學家拉曼1928年發現拉曼散射現象的基礎上發展起來的。
  • 雷射拉曼光譜在生命物質、檢測方面的應用
    雷射拉曼光譜在生命物質檢測方面的應用已被廣泛關注,本文通過對雷射拉曼光譜的原理的闡述,使讀者了解何為雷射拉曼光譜,又介紹了雷射拉曼光譜的分類(線性拉曼光譜和非線性拉曼光譜),並介紹了什麼是線性拉曼光譜和非線性拉曼光譜。
  • 「螢光」「拉曼」兩大光譜應用---巨獻!
    OmniFluo 「卓譜」系列螢光光譜測量系統採用模塊化的組合方式集成而成,吸收了我公司15年的光譜系統設計、製造經驗,通過不同配件的選擇,不僅可以實現螢光光譜測量,還能夠實現功能的多樣化,如PL、拉曼、透射反射吸收、探測器定標等光譜測量,有效解決了傳統螢光分光光度計測量範圍及功能有限的缺陷。
  • 拉曼光譜在固體製劑晶型鑑別中的應用
    拉曼光譜技術在此時的優勢就可以凸顯出來1 通常API因含有π電子而高度可極化,同時大多數輔料如纖維素和澱粉因僅含σ鍵而不具有可極化性,所以API的拉曼信號強度會高於輔料。2 拉曼光譜技術具有更低的檢測限(拉曼雷射束聚焦的部位通常為0.2-2mm,微量的樣品即可滿足測定需要)。