La spectroscopie Raman et la spectroscopie infrarouge sont des outils puissants pour étudier la structure et la configuration moléculaires, l'identification de la composition des matériaux et l'analyse de la structure.Il est largement utilisé dans les domaines de la physique, de la chimie, de la biologie, de la minéralogie, de l'archéologie et du contrôle de la qualité des produits industriels en raison de ses essais non destructifs, de haute sensibilité et de courte durée.
principes et distinctions
(1) Spectromètre Raman
lorsque la lumière touche la matière, les photons entrent en collision avec les électrons de la molécule, et une partie de l'énergie des photons est transférée aux électrons.Dans ce cas, la fréquence de la lumière diffusée n'est pas égale à la fréquence de la lumière incidente.Cette diffusion est appelée Diffusion Raman et le spectre qui en résulte est appelé spectre Raman.La spectroscopie Raman est une méthode permettant d'obtenir des informations sur la structure interne des molécules en mesurant le changement de fréquence de la lumière diffusée par rapport à la lumière incidente.
(2) spectromètre infrarouge
lorsqu'un échantillon est irradié par une lumière infrarouge dont la fréquence varie continuellement, la molécule absorbe une certaine fréquence de rayonnement, et la variation nette du moment dipolaire causée par son mouvement vibratoire ou rotatif,Les niveaux vibrationnels et rotationnels qui en résultent passent de l'état fondamental à l'état excité, ce qui réduit l'intensité de la lumière transmise correspondant à ces régions d'absorption.Le spectre infrarouge correspond à l'intensité d'absorption mesurée et à la longueur d'onde ou au nombre d'ondes de la lumière incidente.La méthode d'analyse structurale, de caractérisation et de quantification utilisant l'absorption sélective du rayonnement infrarouge est appelée spectroscopie d'absorption infrarouge.
la spectroscopie Raman et la spectroscopie infrarouge existent comme techniques complémentaires dans les techniques d'analyse.
les deux sont des fréquences d'absorption infrarouge égales au déplacement Raman d'une liaison chimique donnée et représentent toutes deux l'énergie du premier niveau vibratoire.Par conséquent, pour un composé donné, certains pics ont la même longueur d'onde d'absorption infrarouge et le même déplacement Raman, et la longueur d'onde d'absorption infrarouge et le déplacement Raman sont tous deux situés dans la région optique infrarouge, ce qui reflète l'information sur la structure moléculaire.La spectroscopie Raman, comme la spectroscopie infrarouge, est utilisée pour détecter les niveaux d'énergie vibratoire et rotationnelle des molécules de matière.
Differences and Comparison
Infrared Spectrometer | Raman Spectrometer | |
Mechanisms | Vibration-induced changes in the dipole moment or charge distribution of molecules | Due to the transient deformation of the electron cloud distribution on the bond causing temporary polarization, a change in the polarization rate produces an induced dispole, which scatters when returning to the fundamental state. |
Detection Range | 400-4000cm-1 | 40-4000cm-1 |
Spectral Generation Method | Absorption Spectroscopy | Scattering Spectroscopy |
Detecting Objects | Dipole moments of chemical molecules | Electron cloud polarization of molecules |
Testing Requirements | Neste lamps, silicon carbide rods, etc. as light sources Samples require pre-processing | Laser Light Source Samples do not require pre-processing |
Sample Request | Strong absorption of water, severely affecting test results and limiting applications | phamaceuticals, chemicals, etc. |
Mapping Information | Reflective molecular functional groups | Reflects the molecular skeleto and analyzes biomolecules. |
Dipole Moment Variation | Infrared Spectrometer | Raman Spectrometer |
obvious | Strong Absorption Peak | Weak Absorption Peak |
not obvious | Weak Absorption Peak | Stong Absorption Peak |
almost no | Hardly ever | Strongest Raman Peak |