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拉曼光谱与荧光光谱的区别是什么?

梵高1年前 (2023-12-18)阅读数 5#综合百科
文章标签荧光激发态

拉曼光谱与荧光光谱的区别是什么?

简单来说,拉曼就是光散射后发生的频率改变;

荧光则是分子吸收能量再由于碰撞释放能量产生的。

荧光光谱:当物质分子吸收了特征频率的光子,就由原来的基态能级跃迁至电子激发态的各个不同振动能级.激发态分子经与周围分子撞击而消耗了部分能量,迅速下降至第一电子激发态的最低振动能级,并停留约10-9秒之后,直接以光的形式释放出多余的能量,下降至电子基态的各个不同振动能级,此时所发射的光即是荧光。

产生荧光的第一个必要条件是该物质的分子必须具有能吸收激发光的结构,通常是共轭双键结构;第二个条件是该分子必须具有一定程度的荧光效率,即荧光物质吸光后所发射的荧光量子数与吸收的激发光的量子数的比值.使激发光的波长和强度保持不变,而让荧光物质所发出的荧光通过发射单色器照射于检测器上,亦即进行扫描,以荧光波长为横坐标,以荧光强度为纵坐标作图,即为荧光光谱,又称荧光发射光谱。

让不同波长的激发光激发荧光物质使之发生荧光,而让荧光以固定的发射波长照射到检测器上,然后以激发光波长为横坐标,以荧光强度为纵坐标所绘制的图,即为荧光激发光谱.荧光发射光谱的形状与激发光的波长无关。

拉曼光谱:当激发光的光子与作为散射中心的分子相互作用时,大部分光子只是发生改变方向的散射,而光的频率并没有改变,大约有占总散射光的10-10~10-6的散射,不仅改变了传播方向,也改变了频率.这种频率变化了的散射就称为拉曼散射.对于拉曼散射来说,分子由基态E0被激发至振动激发态E1。

光子失去的能量与分子得到的能量相等为△E。不同的化学键或基团有不同的振动能级,△E反映了指定能级的变化。因此,与之相对应的光子频率变化也是具有特征性的,根据光子频率变化就可以判断出分子中所含有的化学键或基团。

磷光是一种缓慢发光的光致冷发光现象。当某种常温物质经某种波长的入射光(通常是紫外线或x射线)照射,吸收光能后进入激发态(通常具有和基态不同的自旋多重度),然后缓慢地退激发并发出比入射光的的波长长的出射光(通常波长在可见光波段),而且与-{zh-cn:荧光;zh-tw:萤光}-过程不同,当入射光停止后,发光现象持续存在。发出磷光的退激发过程是被量子力学的跃迁选择规则禁戒的,因此这个过程很缓慢。所谓的"在黑暗中发光"的材料通常都是磷光性材料,如夜明珠。

荧光(fluorescence):由多重度相同的状态间发生辐射跃迁产生的光,如s1→s0的跃迁。

分子由激发态回到基态时,由于电子跃迁而由被激发分子发射的光。物质经过紫外线照射后发出荧光的现象可分为两种情况,第一种是自发荧光,如叶绿素、血红素等经紫外线照射后,能发出红色的荧光,称为自发荧光;第二种是诱发荧光,即物体经荧光染料染色后再通过紫外线照射发出荧光,称为诱发荧光。

磷光和荧光的区别:磷光是不同多重度的状态间辐射跃迁的结果,由于该过程是自旋禁阻的,因此与荧光相比其速度常数要小的多。

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