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关于raman的Q支(Q-branch)

拉曼光谱

  • 初涉拉曼光谱,看文献时看到关于氨水的测试。作者将3300cm-1处的一个较强的峰称为Q-branch(见图)。我查了一下,书上说Q支是拉曼弹性散射引起的(Rayleigh Scattering)。频率等于入射光的频率,我想请教一下为什么作者认为此处的峰就是Q支。

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  • gingontiu

    第1楼2014/03/18

    请先澄清:
    书上真的提到"拉曼弹性散射"?

    我只听说过的说法:
    拉曼(Raman)散射是非弹性散射,
    瑞利(Rayleigh)散射是弹性散射.

    从来没有听过"拉曼弹性散射"这个说法.

    另外, 振动谱(红外或者拉曼)中的Q支,
    是纯振动跃迁产生的(即没有附加转动跃迁).

    还有:
    R支: 振动外加转动,
    P支: 振动外减转动.

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  • 小莫

    第2楼2014/03/18

    谢谢帮助。我写错了,不是拉曼弹性散射,只是弹性散射而已。

    对于纯振动跃迁产生的Q支,能否说就是瑞利线?这个Q支的波数和什么有关呢?

    gingontiu(gingontiu) 发表:请先澄清:
    书上真的提到"拉曼弹性散射"?

    我只听说过的说法:
    拉曼(Raman)散射是非弹性散射,
    瑞利(Rayleigh)散射是弹性散射.

    从来没有听过"拉曼弹性散射"这个说法.

    另外, 振动谱(红外或者拉曼)中的Q支,
    是纯振动跃迁产生的(即没有附加转动跃迁).

    还有:
    R支: 振动外加转动,
    P支: 振动外减转动.

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  • 小莫

    第3楼2014/03/18

    我大概知道瑞利线应该在拉曼光谱上观测不到的。但是这幅图把我搞晕了:从图中来看,似乎瑞利线才是Q支?

    gingontiu(gingontiu) 发表:请先澄清:
    书上真的提到"拉曼弹性散射"?

    我只听说过的说法:
    拉曼(Raman)散射是非弹性散射,
    瑞利(Rayleigh)散射是弹性散射.

    从来没有听过"拉曼弹性散射"这个说法.

    另外, 振动谱(红外或者拉曼)中的Q支,
    是纯振动跃迁产生的(即没有附加转动跃迁).

    还有:
    R支: 振动外加转动,
    P支: 振动外减转动.

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  • gingontiu

    第4楼2014/03/18

    就算把"拉曼"两个字去掉, 你原帖中的这句话:
    "我查了一下,书上说Q支是拉曼弹性散射引起的(Rayleigh Scattering)。"
    还是有问题.

    Q支既然是拉曼峰, 那肯定不是弹性散射引起的.
    你再仔细读读书.

    瑞利线是由激发光(近似单色)被弹性散射所形成的谱线.
    在拉曼谱中, 瑞利线位于拉曼频移=0 的地方, 一般来说, 它的强度很高,线宽很大, 对低频的拉曼峰的观测影响很大(这就是为什么拉曼光谱仪中要用Notch filter或者Edge filter的缘故).

    你原帖中的谱峰是拉曼峰, 不是瑞利线.至于作者为什么认为那个峰是Q-branch,
    可能是因为前人的工作已经确认了这个振动模式就是Q支的.具体你得去查查相关文献书籍了.

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  • 小莫

    第5楼2014/03/18

    谢谢gingontiu,我比较菜鸟,总说外行话。Q支如果是纯由振动引起的,氨分子是一个三角锥结构,不会只有振动而没有转动吧。

    gingontiu(gingontiu) 发表:就算把"拉曼"两个字去掉, 你原帖中的这句话:
    "我查了一下,书上说Q支是拉曼弹性散射引起的(Rayleigh Scattering)。"
    还是有问题.

    Q支既然是拉曼峰, 那肯定不是弹性散射引起的.
    你再仔细读读书.

    瑞利线是由激发光(近似单色)被弹性散射所形成的谱线.
    在拉曼谱中, 瑞利线位于拉曼频移=0 的地方, 一般来说, 它的强度很高,线宽很大, 对低频的拉曼峰的观测影响很大(这就是为什么拉曼光谱仪中要用Notch filter或者Edge filter的缘故).

    你原帖中的谱峰是拉曼峰, 不是瑞利线.至于作者为什么认为那个峰是Q-branch,
    可能是因为前人的工作已经确认了这个振动模式就是Q支的.具体你得去查查相关文献书籍了.

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  • lili香

    第6楼2014/03/19

    Q支应该就是纯振动引起的拉曼位移,而你贴出的第二幅图是纯振动加减某种振动的拉曼峰,故他们也是对称的。就如下图P支和R支对称。

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  • 小莫

    第9楼2014/03/19

    谢谢 lili香的指点。那么你说的这种“转动拉曼光谱”和普通的拉曼光谱是一个概念吗?是不是要对拉曼光谱仪进行特别的调整才能出来图上这种谱?此外还有一个“振动拉曼光谱精细结构”,请问和转动光谱有什么区别吗?

    另外,我看到文献中提到△J = 0, ±1, ±2。△J = 0, ±2 对应的是Q,S,O。不知道△J = ±1是指什么情况?

    关于Q支,是否一定是分子的对称伸缩振动v1的信号?我可以说一张图谱上最高的那个峰是Q支吗?

    逮到牛人不容易,多问几个问题,望不要嫌弃(鞠躬)。

    lili香(v2821557) 发表:P支和R支是转动红外光谱。而O支和S支是转动拉曼光谱中的光谱选律,是拉曼光谱的精细结构。可以参见:

    http://wenku.baidu.com/link?url=kqqLLEcPGD4vJ58iXjVhPHpu3uWYzdWjdA2PY_OEfj49S9h4sQk4loeaQWphy0nNkEGsXMG86hFB6Hp849XLR3jpGQhTi0aMOJxIDsh-eq3

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  • lili香

    第10楼2014/03/19

    对于拉曼来说,由于振动跃迁中通常伴有转动跃迁,每一条振动谱带中包含若干条转动的谱线。这是一个谱带就是一个峰。当仪器的分辨率较高时,就可以分辨出振动谱带中的转动谱线了,这就是转动拉曼光谱。
    因为拉曼效应可以看做是一个吸收-发射的双光子过程,所以ΔJ=±1 的跃迁是非拉曼活性的。

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