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拉曼光譜儀—紫外拉曼與共振拉曼原理與應用簡(jiǎn)述
更新時(shí)間：2024-03-14瀏覽：5020次
　　熒光干擾問(wèn)題和靈敏度較低嚴重阻礙了常規拉曼光譜的廣泛應用。但近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的紫外拉曼光譜技術(shù)有效地解決了上述問(wèn)題。紫外拉曼光譜技術(shù)的出現和發(fā)展大大地擴展了拉曼光譜的應用范圍。右圖是紫外拉曼光譜避開(kāi)熒光干擾的原理圖。熒光往往出現在300 nm-700 nm區域，或者更長(cháng)波長(cháng)區域。而在紫外區的某個(gè)波  
 

 

　　紫外拉曼光譜技術(shù)的另一個(gè)突出特點(diǎn)是，拉曼信號可以通過(guò)共振拉曼信號得到增強。共振拉曼效應可以從拉曼散射截面公式得到解釋?zhuān)焊鶕﨣ramers-Heisenberg-Dirac散射公式：在公式（1）中，ωri是初始態(tài)i到激發(fā)態(tài)r的能量差頻率，ωL是入射激光頻率。當激發(fā)光源頻率靠近電子吸收帶時(shí)，*項分母趨近于零，因而其散射截面異常增大，導致某些特定的拉曼散射強度增加104~106倍。共振拉曼光譜的譜峰強度隨著(zhù)激發(fā)線(xiàn)的不同而呈現出與普通拉曼不同的變化。
 
　　將紫外共振拉曼用于表征多組份體系時(shí)，可以選擇性的激發(fā)某些組分相應的信息，從而使與這些組分相關(guān)的拉曼信號大大增強，得到共振拉曼光譜
 
　　這種共振增強或者共振拉曼效應是非常有用的一個(gè)技術(shù)，它不僅可以大的降低拉曼測量的探測限，而且還可以引入到電子選擇上面。這樣，如果我們使用共振拉曼技術(shù)來(lái)研究樣品，不僅可以看到它的結構特征，而且還可以得到它的電子結構信息。金屬卟啉，類(lèi)胡蘿卜素以及其他一系列生物重要分子的電子能級之間躍遷能量差都處在可見(jiàn)光范圍之內，這使得它們成了共振拉曼光譜的理想研究材料。
 
　　共振選擇技術(shù)還有一個(gè)非常實(shí)際的應用。那就是二分之一載色體的光譜由于這種共振作用會(huì )得到增強，而它周?chē)沫h(huán)境則不會(huì )。對于生物染色體來(lái)說(shuō)這就意味著(zhù)，我們使用可見(jiàn)光即可特定的探測到有源吸收中心，而它們周?chē)牡鞍踪|(zhì)陣列則不會(huì )探測產(chǎn)生影響（這是因為這些蛋白質(zhì)需要紫外光才能使其產(chǎn)生共振增強作用）。共振拉曼光譜在化學(xué)上探測金屬中心合成物，富勒分子，聯(lián)乙醯以及其他的稀有分子上也是一種重要的技術(shù)，因為這些材料對于可見(jiàn)光都有著(zhù)很強的吸收。
 
　　其他更多的分子吸收光譜由于處于紫外，所以需要紫外激光進(jìn)行共振激發(fā)，我們就稱(chēng)之為紫外共振拉曼（UlraViolet Resonance Raman Spectroscopy）；紫外共振拉曼光譜技術(shù)是研究催化和復雜生物系統中分子分析的一個(gè)重要工具。大多數的生物系統都吸收紫外輻射，所以它們都能提供紫外的共振拉曼增強。這樣高的共振拉曼共振選擇效應使得象蛋白質(zhì)和DNA等重要生物目標的拉曼光譜得到大增強，而其他物質(zhì)則不會(huì )，非常便于目標確認及分析。例如，200nm的激勵光能夠增強氨基化合物的振動(dòng)峰；而220nm的激勵光則可以增強特定的芳香族殘留物的振動(dòng)峰。水中的拉曼散射非常弱，這個(gè)技術(shù)使得與水有關(guān)的微弱系統的拉曼分析也變成了可能。
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