分子光譜課件

分子光譜分子光譜是由于分子能級躍遷而產生的光譜.材料分析應用的分子光譜主要有紫外光譜紅外光譜拉曼光譜法紫外和可見光譜紫外-可見吸收光譜的產生分子吸收光譜的產生——由能級間的躍遷引起能級：電子能級、振動能級、轉動能級躍遷：電子受激發(fā)，從低能級轉移到高能級的過程電子躍遷的類型

價電子包括成鍵電子（π和σ電子）、非鍵電子（n電子）和反鍵電子（π*、σ*電子），它們處在不同能級的相應分子軌道上.價電子：σ電子→飽和的σ鍵π電子→不飽和的π鍵

n電子→孤對電子分子中分子軌道有成鍵軌道與反鍵軌道：它們的能級高低為：σ<π<n<π*<σ*躍遷能量大?。害摇?>

n→σ*>

π→π*>

n→π*

由此可以看到：紫外-可見吸收光譜中包含有分子中存在的化學鍵信息。其吸收峰的位置與分子中特定的功能基團密切相關，是有機化合物、無機配位化合物、生物分子的有效定性、定量分析手段。生色團與助色團生色團：能吸收紫外-可見光的基團叫生色團。對有機化合物：主要為具有不飽和鍵和未成對電子的基團。例：C＝C；C＝O；C＝N；—N＝N—注：當出現(xiàn)幾個發(fā)色團共軛，則幾個發(fā)色團所產生的吸收帶將消失，代之出現(xiàn)新的共軛吸收帶，其波長將比單個發(fā)色團的吸收波長長，強度也增強。助色團：本身無紫外吸收，但可以使生色團吸收峰加強同時使吸收峰長移的基團。對有機化合物：主要為連有雜原子的飽和基團例：—OH，—OR，—NH—，—NR2—，—X溶劑效應①成鍵和反鍵軌道及n電子受極性溶劑的影響，使各狀態(tài)的能量發(fā)生改變。對λmax影響：n-π*躍遷：溶劑極性↑，λmax↓藍移；π-π*躍遷：溶劑極性↑，λmax↑紅移②影響吸收強度和精細結構/nmHCN

NN

NCH對稱四嗪水中環(huán)己烷中蒸汽中500 555選取溶劑需注意下列幾點①當光的波長減小到一定數(shù)值時，溶劑會對它產生強烈的吸收（即溶劑不透明），這即是所謂“端吸收”，樣品的吸收帶應處于溶劑的透明范圍。透明范圍的最短波長稱透明界限。②樣品在溶劑中能達到必要的濃度（此濃度值決定于樣品摩爾吸收系數(shù)的大小）。③要考慮溶質和溶劑分子之間的作用力。一般溶劑分子的極性強則與溶質分子的作用強，因此應盡量采用低極性溶劑。④為與文獻對比，宜采用文獻中所使用的溶劑。⑤其它如溶劑的揮發(fā)性、穩(wěn)定性、精制的再現(xiàn)性等。2)空間效應。如果一個共軛有機化合物的分子處于同一平面時，則各個生色團之間的相互作用可以達到最大，分子的激發(fā)能降低，吸收較長波長的光，且強度增大。例如反式的二苯乙烯PhCH=CHPh，摩爾吸光系數(shù)為27000，吸收峰為295nm，順式的PhCH=CHPh，摩爾吸光系數(shù)為10500，吸收峰為280nm。3）超共軛效應。使吸收峰移向長波方向共軛體系中烷基取代的-C-H鍵的σ軌道可與分子中的π軌道發(fā)生重疊，引起能量降低，吸收紅移。4）pH值的影響。當物質含有酸性基團時，在堿介質中吸收紅移；當物質含有堿性基團時，在酸介質中吸收藍移。 5）吸收與結構的關系。①共軛鏈越長（鏈、環(huán)），吸收紅移越多，λ越大；非共軛的雙鍵不產生紅移；②含有極性共軛基團（醛、酮，例如：丁烯醛220nm，丁二烯217nm）的吸收偏于長波方向；③助色團越多，紅移越大；④反式異構體λmax和ε都大于順式的。⑤烯醇式（272nm）比二酮式（243nm）偏向長波方向；⑥飽和化合物的吸收小于200nm，可作為溶劑；⑦芳香烴的二取代時，對位的吸收波長長；一個是推電子基團，另一個是拉電子基團時，顏色加深，紅移大。光的吸收定律一束平行電磁輻射，強度為I。穿過厚度為b、質量分數(shù)為c的透明介質溶液后，由于介質中粒子對輻射的吸收，結果強度衰減為I，如果濃度c的單位取mol·L-１，則溶液的吸光度式中，ε：摩爾吸光系數(shù)，單位L·mol-１·cm-１；紫外及可見分光光度計儀器結構：光源、吸收池、分光系統(tǒng)、檢測器單色器：包括狹縫、準直鏡、色散元件棱鏡——對不同波長的光折射率不同分出光波長不等距光柵——衍射和干涉分出光波長等距檢測器：將光信號轉變?yōu)殡娦盘柕难b置光電池光電管（紅敏和藍敏）光電倍增管二極管陣列檢測器分析方法與應用1）定性分析

紫外、可見光譜在定性分析方面的應用主要依靠化合物光譜特征，如吸收峰的數(shù)目、位置、強度、形狀等與標準光譜比較，可以確定某些基團的存在。例1：有一化合物的分子式為C4H6O，其構造式可能有三十多種，如測得紫外光譜數(shù)據(jù)λmax=230nm（εmax>5000），則可推測其結構必含有共軛體系，可把異構體范圍縮小到如下式的共軛醛或共軛酮，再結合其他分析測試技術即可確定該化合物的結構式。灰黃霉素經NaOH反應后，產物有兩種可能的結構：用核磁共振譜或紅外光譜識別很難用UV譜跟下列模型化合物的UV譜比較：從值可推定產品的結構可能是B。2）定量分析。在定量分析方面，紫外、可見光譜是一種很有效的儀器分析方法。它可以廣泛應用于無機物和有機物的分析；它的典型靈敏度值在10-4％～10-5％濃度范圍；具有較高的選擇性；具有較好的分析精確度，相對不確定性在l％～3％左右；分析速度快，采集數(shù)據(jù)容易而方便。紅外光譜在化學領域中的應用大體上可分為兩個方面：分子結構的基礎研究和化學組成的分析。分子結構的基礎研究，應用紅外光譜可以測定分子的鍵長、鍵角，以此推斷出分子的立體構型；根據(jù)所得的力常數(shù)可以知道化學鍵的強弱；由簡正頻率來計算熱力學函數(shù)，等等。紅外光譜最廣泛的應用還在于對物質的化學組成進行分析。用紅外光譜法可以根據(jù)光譜中吸收峰的位置和形狀來推斷未知物結構，依照特征吸收峰的強度來測定混合物中各組分的含量。

紅外光譜法的優(yōu)點 （1）任何氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)樣品均可進行紅外光譜測定。（2）每種化合物均有紅外吸收，由有機化合物的紅外光譜可得到豐富的信息。一般有機物的紅外光譜至少有十幾個吸收峰。官能團區(qū)的吸收顯示了化合物中存在的官能團，而指紋區(qū)的吸收則對化合物結構鑒定提供了可靠的依據(jù)。 （3）常規(guī)紅外光譜儀價格低廉（與核磁、質譜相比），易于購置。 （4）樣品用量少。高級的紅外光譜儀用樣量可減少到微克數(shù)量級。 （5）針對特殊樣品的測試要求，發(fā)展了多種測量技術，如光聲光譜（PAS）、衰減全反射光譜（ATR），漫反射，紅外顯微鏡等?；驹砑t外吸收光譜的產生

分子內以化學鍵相連的原子,在各自的平衡位置附近不停的振動?；鶊F的振動形式分為伸縮振動和變形振動兩大類。

現(xiàn)以亞甲基（-CH2-）為例加以說明。伸縮振動又可分為對稱伸縮振動νs和反對稱伸縮振動νas。對稱伸縮振動指的是鍵長沿鍵軸方向的運動同時發(fā)生；反稱伸縮振動指的是鍵長沿鍵軸方向的運動交替發(fā)生。變形振動可分為剪式振動δ、面內搖擺ρ、面外搖擺ω和扭曲振動τ。剪式振動為振動中鍵角的變化類似剪刀開閉的運動；面內搖擺振動為基團作為一個整體在平面內搖動；面外搖擺振動為兩個X原子同時向面下或面上的振動；扭曲振動為一個X原子向面上運動,而另一個X原子向面下運動。分子的振動能級能量差較小，—般在0．05～lev范圍，與1.25～50μm波長范圍中紅外光的能量相對應。因此當一定頻率的紅外光照射樣品時，如果當紅外光的頻率和分子中某個基團的振動頻率相等或等于分子振動頻率的整數(shù)倍，分子就會吸收該頻率的紅外光，振幅加大，振動能增加，即由原來的基態(tài)振動能級躍遷到較高的振動能級，這就是紅外活性。只有能引起分子偶極矩發(fā)生變化的振動才具有紅外活性。產生紅外光譜的條件為分子吸收紅外輻射的頻率恰等于分子振動頻率整數(shù)倍；分子在振、轉過程中的凈偶極矩的變化不為零，即分子產生紅外活性振動。紅外光譜的強度紅外吸收強度決定于振動時偶極矩變化的大小。分子中含有雜原子時，其紅外譜峰一般都較強。兩端取代基差別不大的碳—碳鍵的紅外吸收則較弱。紅外吸收光譜峰位影響因素與基團特征頻率紅外吸收光譜峰位影響因素①誘導效應，在具有一定極性的共價鍵中，或組成共價鍵的兩個原子上帶有高電負性取代基時，會產生靜電誘導作用；引起分子中電荷分布的變化，從而改變振動的鍵力常數(shù)，使得峰位移動；使振動的化學鍵電子密度降低的誘導效應，會使峰位移向低波數(shù)方向。②共軛效應，這一效應使共軛體系中的電子云密度平均化，雙鍵略伸長，單鍵略縮短，單鍵鍵力常數(shù)增大，雙鍵鍵力常數(shù)減少，從而使相應譜帶位移向高波數(shù)或低波數(shù)方向。③鍵應力的影響，例如，脂環(huán)上的碳基振動受環(huán)張力大小的影響，三元環(huán)比四元環(huán)上的碳基的峰位波數(shù)高。④氫鍵的影響，當分子中有O，N，F(xiàn)等原子時能形成氫鍵，氫鍵的形成往往使基團的吸收頻率降低，譜峰變寬。如含—OH的化合物在低濃度時伸縮振動的峰位在3640cm-1，當濃度提高時，由于形成氫鍵而締合，使峰位移到3300cm-1，且峰變寬。⑤偶合效應，當兩個頻率相同或相近的基團相關聯(lián)時會發(fā)生偶合作用，分裂成兩個，一個頻率比原來的譜帶高一點，另一個低一點。如酸酐類化合物，在它的C＝O伸縮振動頻率區(qū)出現(xiàn)兩條譜帶。⑥物態(tài)變化的影響，在氣態(tài)中分子間距很遠，可以認為分子振動不受其他分子影響，振動頻率最高，峰位波數(shù)高，且譜帶精細。在液態(tài)中分子間相互作用較強，峰值往往移向低波數(shù)且峰加寬，精細結構較少。在晶態(tài)時，由于分子在晶格中規(guī)則排列，加強了分子間相互作用，使譜帶產生分裂，稱為晶帶。2）基團特征頻率（波數(shù)）紅外光譜最突出的特點就是具有高度的特征性?？蓪⒅屑t外區(qū)光譜大致分成兩個區(qū)域，即特征頻率區(qū)（波數(shù)4000cm-1~1300cm-1）和指紋區(qū)（波數(shù)1300cm-1～400cm-1）。紅外光譜分析習慣以“波數(shù)”（cm-1）表征峰位。特征頻率區(qū)也叫官能團區(qū)，這一區(qū)域的譜帶有比較明確的基團和頻率對應關系，主要是伸縮振動譜帶，基團的鑒定工作主要在這一區(qū)域進行。在低于1300cm-1區(qū)域中譜帶數(shù)目很多，它們反映了分子結構的細微變化，往往起源于各種變角振動（整個分子或分子的一部分振動的結果，一般很難明確歸屬，每種化合物都不相同，相當于人的指紋稱為指文區(qū)。將4000～400cm-1分為四個部分 ①X-H伸縮振動區(qū)，4000～2500cm-1，X可以是O、H、C和S原子。這個區(qū)域內的基團振動主要包括O-H、N-H、C-H和S-H鍵的伸縮振動。 ②叁鍵和累積雙鍵區(qū)，2500～1900cm-1，主要包括炔鍵、丙二烯基、腈基、烯酮基、異氰酸酯鍵基等的反對稱伸縮振動。 ③雙鍵伸縮振動區(qū)，1900～1200cm-1，主要包括C＝C、C＝O、C＝N、一NO2等的伸縮振動，芳環(huán)的骨架振動等。 ④X—Y伸縮振動及X—H變形振動區(qū)，<1650cm-1。這個區(qū)域的光譜比較復雜，主要包括C—H、N—H變形振動，C—O、C—X(鹵素)等伸縮振動，以及C—C單鍵骨架振動等。2.傅里葉變換紅外光譜儀（FTIR）傅立葉變換紅外光譜儀是利用光的相干性原理而設計的干涉型紅外分光光度儀。由光源（硅碳棒、高壓汞燈）、邁克耳遜（Miche1son）干涉儀、試樣插入裝置、檢測器、電子計算機和記錄儀等部分組成。干涉儀由光源、動鏡（M1）、定鏡（M2）、分束器、檢測器等幾個主要部分組成。傅立葉變換紅外光譜儀原理圖干涉儀由光源、動鏡（M1）、定鏡（M2）、分束器、檢測器等幾個主要部分組成。傅立葉變換紅外光譜儀的原理：

光源發(fā)出的輻射經干涉儀轉變?yōu)楦缮婀?，通過試樣后，獲得干涉譜圖，其中包含的光信息需要由計算機進行快速傅立葉變換，轉變成可供解析的普通紅外譜圖。紅外光譜的樣品制備技術（1）氣態(tài)試樣 使用氣體吸收池，先將吸收池內空氣抽去，然后吸人被測試樣。（2）液體和溶液試樣 1）沸點較高的試樣，直接滴在兩塊鹽片之間形成液膜（液膜法）。 2）沸點較低，揮發(fā)性較大的試樣，可注入封閉液體池中，液層厚度一般為0.01~lmm。

（3）固體試樣 1）壓片法。取試樣0.5～2mg，在瑪瑙研缽中研細，再加入100~200mg磨細干燥的KBr或KCl粉末，混合均勻后，加入壓膜內，在壓力機中邊抽氣邊加壓，制成一定直徑及厚度的透明片，然后將此薄片放入儀器光束中進行測定。 2）石蠟糊法。試樣（細粉狀）與石蠟油混合成糊狀，壓在兩鹽片之間進行測譜。

當使用石蠟油作糊劑時，不能用來研究飽和C—H鍵的吸收情況，此時可用六氯丁二烯來代替石蠟油。 3）薄膜法。對于那些熔點低，在熔融時又不分解、升華或發(fā)生其他化學反應的物質，可將它們直接加熱熔融后涂制或壓制成膜。但對于大多數(shù)可溶解的材料來說，可先將試樣制成溶液，然后蒸發(fā)溶劑以形成薄膜。 4）溶液法。將試樣溶于適當?shù)娜軇┲校缓笞⑷胍后w吸收池中。紅外光譜分析方法及其在材料中的應用 （1）紅外吸收光譜在有機高分子材料研究中的應用1）紅外光譜的定性分析及應用紅外光譜定性分析，大致可分為官能團定性分析和結構分析兩個方面。官能團定性分析是根據(jù)化合物的紅外光譜的特征基團頻率來檢定物質含有哪些基團，從而確定有關化合物的類別。結構分析或稱結構剖析，則需要由化合物的紅外光譜并結合其他實驗資料(如不飽和度、相對分子質量、物理常數(shù)、紫外光譜、核磁共振波譜和質譜等)來推斷有關化合物的化學結構。 例一：未知物分子式為C8H16，其紅外譜圖如圖7-23所示，試推其結構。由其分子式可計算出該化合物不飽和度為1，即該化合物具有一個烯基或一個環(huán)。3079cm-1處有吸收峰，說明存在與不飽和碳相連的氫，因此該化合物肯定為烯。1642cm1處還有C—C伸縮振動吸收，更進一步證實了烯基的存在。910、993cm-1處的C—H·彎曲振動吸收說明該化合物有端乙烯基，1823cm-1的吸收是910吸收峰的倍頻。從2928、1462cm-1的較強吸收及2951、1379cm-1的較弱吸收知未知物CH2多，CH3少。即1—辛烯用紅外光譜不僅可區(qū)分不同類型的高聚物，而且對某些結構相近的高聚物，也可以依靠指紋圖譜來區(qū)分。2）紅外光譜的定量分析及應用

和紫外光譜的定性分析一樣,紅外光譜定量分析的基礎是光的吸收定律—朗伯-比爾

式中：A為吸光度；T為透光度；k為消光系數(shù)，單位為L?mol-1?cm-1;c為樣品濃度，單位為mol?L-1;l為樣品厚度，單位cm。

以被測物特征基團峰為分析譜帶，通過測定譜帶的吸光度A，樣品厚度l，并以標準樣品測定該特征譜帶的k值，即可求得樣品濃度c。基線的取法 （3）高聚物取向的研究 在紅外光譜儀的測量光路中加入一個偏振器形成偏振紅外光譜，是研究高分子鏈取向的很好的一個手段。 當紅外光通過偏振器后就成為其電矢量上只有一個方向的紅外偏振光。當偏振光通過取向的高聚物膜（如聚酯）時，若電矢量方向與—C＝O振動的偶極矩方向平行時，則—C＝O譜帶具有最大的吸收強度；反之，當垂直時，這個振動幾乎不產生吸收，這種現(xiàn)象稱為紅外二向色性。測試方法：單向拉伸的膜，沿拉伸方向部分取向，將樣品放人測試光路，轉動偏振器，使偏振光的電矢量方向先后與樣品的拉伸方向平行和垂直，然后分別測出某譜帶的這兩個偏振光方向的吸光度，并用A//和A表示，二者比值稱為該譜帶的二向色性比。在原則上講可以從0到∞，但由于樣品不可能完全取向，因此只是在0.1到10之間。（2）紅外吸收光譜在無機非金屬材料研究中的應用 與有機化合物比較，無機化合物的紅外鑒定為數(shù)較少。但是無機化合物的紅外光譜圖比有機化合物簡單，譜帶數(shù)較少，并且很大部分是在低頻區(qū)。 1）無機化合物的基團振動頻率無機化合物在中紅外區(qū)的吸入主要是由陰離子（團）的晶格振動引起的，它的吸收譜帶位置與陽離子的關系較小，通常當陰離子的原子序數(shù)增大時，陰離子團的吸收位置將向低波數(shù)方向作微小的位移。因此，在鑒別無機化合物的紅外光譜圖時，主要著重于陰離子團的振動頻率。①水的紅外光譜。②碳酸鹽（CO32-）的基團振動。③無水氧化物a.MO化合物。這類氧化物大部分具有NaCl結構，所以它只有一個三重簡并的紅外活性振動模式，如MgO、NiO、CoO分別在400cm-1、465cm-1和400cm-1有吸收譜帶。b.M2O3化合物。剛玉結構類氧化物有）Al2O3、Cr2O3、Fe2O3等它們的振動頻率低且譜帶寬。c.硫酸鹽化合物。以SO42-孤立四面體的陰離子團與不同的陽離子結合而成的化合物。在硅酸鹽工業(yè)中石膏是最常見的硫酸鹽化合物，也是常用的原料之一，它可分為二水石膏CaSO4·2H2O、半水石膏CaSO4·0.5H2O和硬石膏（無水）。d.硅酸鹽礦物。這是以SO42-四面體陰離子基團為結構單元的硅酸鹽礦物，振動光譜著重研究其中S—O、Si—O—Si、O—Si—O以及M—O—Si等各種振動的模式。通常，硅酸鹽結構可分成以下三類，即正硅酸鹽、鏈狀和層狀硅酸鹽、架狀結構硅酸鹽。硅酸鹽中SO42-陰離子Si—O伸縮振動歸納如下： 孤立SiO4四面體 1000~800cm-1 鏈狀

1100~800cm-1 層狀聚合 1150~900cm-1 架壯 1200~950cm-12）水泥的紅外光譜研究①水泥熟料。水泥熟料有四種主要礦物組成3CaO·SiO2、2CaO·SiO2、3CaO·A12O3和4CaO·A12O3·Fe2O3。它們的基本基團是SiO4和AlO4，由于其他陽離子的影響，使基團振動也有變化。它們的紅外光譜示于圖。②硅酸鹽水泥水化產物的鑒定酸鹽水化生成水化硅酸鈣的組成比較復雜，但是有一點已經證明，硅酸鈣在水化過程中的硅氧四面體SiO4的孤立島式結構，將以一定的形式相連，聚合成[Si2O76-、Si3O108-、Si3O96-、Si4O1310-]等、這時在紅外光譜圖上將相應地發(fā)生Si—O振動向高波數(shù)位移的情況。因此可以根據(jù)硅酸鹽水泥中1000~800cm-1寬譜帶位移到1080cm-1左右及譜形變化判斷它的水化?？墒怯捎谧V帶較寬，水化產物復雜，還難于完全判斷。3）表面吸附性能面吸附在化學工業(yè)上大量存在，并且用紅外光譜分析可以很好地測定某個化合物。例如，在分子篩表面吸附的其他物質，因為化學吸附的結果必然引起電子的遷移，從而引起紅外光譜帶的位移，氣相CO原來有2110cm-1和2165cm-1雙吸收帶，當它吸附在鐵上時，由于碳原子和鐵原子表面成鍵，使C=O鍵的能級降低，這是原來的雙譜帶位移至頻率較低處1970cm-1，并且是一個寬的吸收帶。拉曼光譜拉曼效應是能量為hv0的光子同分子碰撞所產生的光散射效應，當一束入射光通過樣品時，在各個方向均發(fā)生散射，拉曼儀通常收集和檢測與入射光成直角的散射光。因所收集和檢測的散射光強度非常低，所以，拉曼光譜的應用及發(fā)展受到很大的限制，而紅外光譜卻發(fā)展極為迅速。60年代激光廣為應用和發(fā)展。拉曼光譜儀使用激光作光源，光的單色性好且強度大幅度提高，從而大大地提高了拉曼散射的強度，因此新型的激光拉曼光譜儀使拉曼光譜進入了一個新時期。拉曼光譜在有機化學、生物化學等領域得到了日益廣泛的應用，并不斷取得新的成果。基本原理拉曼光譜為散射光譜。當一束頻率為，的入射光照射到氣體、液體或透明晶體樣品上時，絕大部分可以透過，大約有0.1％的入射光與樣品分子之間發(fā)生非彈性碰撞，即在碰撞時有能量交換，這種光散射稱為拉曼散射；反之，若發(fā)生彈性碰撞，即兩者之間沒有能量交換，這種光散射，稱為瑞利散射。在拉曼散射中，若光子把一部分能量給樣品分子，得到的散射光能量減少，在垂直方向測量到的散射光中，可以檢測頻率為（v0-?E/h）的線，稱為斯托克斯（Stokes）線。如果它是紅外活性的話，的測量值與激發(fā)該振動的紅外頻率一致；相反，若光子從樣品分子中獲得能量，在大于入射光頻率處接收到散射光線，則稱為反斯托克斯線。散射效應示意圖（a）瑞利和拉曼散射的能級圖；（b）散射譜線處于基態(tài)的分子與光子發(fā)生非彈性碰撞，獲得能量到激發(fā)態(tài)可得到斯托克斯線；反之，如果分子處于激發(fā)態(tài)，與光子發(fā)生非彈性碰撞就會釋放能量而回到基態(tài)，得到反斯托斯線。斯托克斯線或反斯托克斯線與入射光頻率之差稱為拉曼位移。拉曼位移的大小和分子的躍遷能級差一樣。因此，對應于同一分子能級，斯托克斯線與反斯托克斯線的拉曼位移應該相等，而且躍遷的概率也應相等。但在正常情況下，由于分子大多數(shù)是處于基態(tài)，測量到的斯托克斯線強度比反斯托克斯線強得多，所以在一般拉曼光譜分析中，都采用斯托克斯線研究拉曼位移。 拉曼位移的大小與入射光的頻率無關，只與分子的能級結構有關，其范圍為4000～25cm-1，因此入射光的能量應大于分子振動躍遷所需能量，小于電子能級躍遷的能量。在拉曼光譜中，分子振動要產生位移也要服從一定的選擇定則，也就是說只有伴隨分子極化度。發(fā)生變化的分子振動模式才能具有拉曼活性，產生拉曼散射。多數(shù)的吸收光譜中，只具有二個基本參數(shù)（頻率和強度），但在激光拉曼光譜中還有一個重要的參數(shù)即退偏振比（也可稱為去偏振度）。激光拉曼光譜與紅外光譜比較拉曼效應產生于入射光子與分子振動能級的能量交換。在許多情況下，拉曼頻率位移的程度正好相當于紅外吸收頻率。因此紅外測量能夠得到的信息同樣也出現(xiàn)在拉曼光譜中，紅外光譜解析中的定性三要素（即吸收頻率、強度和峰形）對拉曼光譜解析也適用。一般來說，分子的對稱性愈高，紅外與拉曼光譜的區(qū)別就愈大，非極性官能團的拉曼散射譜帶較為強烈，極性官能團的紅外譜帶較為強烈。例如，許多情況下C＝C伸縮振動的拉曼譜帶比相應的紅外譜帶較為強烈，而C＝O的伸縮振動的紅外譜帶比相應的拉曼譜帶更為顯著。對于鏈狀聚合物來說，碳鏈上的取代基用紅外光譜較易檢測出來，而碳鏈的振動用拉曼光譜表征更為方便。在紅外光譜中，CH2振動為最顯著的譜帶。拉曼光譜中，C—C振動有明顯的吸收。拉曼散射光譜優(yōu)點 1）拉曼光譜是一個散射過程，因而任何尺寸、形狀、透明度的樣品，只要能被激光照射到，就可直接用來測量。由于激光束的直徑較小，且可進一步聚焦，因而極微量樣品都可測量。 2）水是極性很強的分子，因而其紅外吸收非常強烈。但水的拉曼散射卻極微弱，因而水溶液樣品可直接進行測量，這對生物大分子的研究非常有利。此外，玻璃的拉曼散射也較弱，因而玻璃可作為理想的窗口材料，如液體或粉末固體樣品可放于玻璃毛細管中測量。 3）對于聚合物及其他分子，拉曼散射的選擇定則的限制較小，因而可得到更為豐