18.4: Інші типи спектроскопії комбінаційного випромінювання

Last updated
Save as PDF

Page ID: 27507

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

Традиційна спектроскопія комбінаційного розсіювання має кілька обмежень, мабуть, найважливішим з яких є те, що ймовірність розсіювання Рамана набагато менше, ніж для розсіювання Релея, що призводить до низької чутливості з межею виявлення часто сягають 0,1 М. Тут коротко опишемо дві форми Рамана. спектроскопія, що дозволяє значно покращити межі виявлення.

Резонансна спектроскопія комбінаційного випромінювання (RRS)

Якщо довжина хвилі джерела аналогічна довжині хвилі, необхідної для переміщення виду з його наземного електронного стану в його перший електронний збуджений стан (не віртуальний збуджений стан, показаний на малюнку 18.1.2), то лінії, пов'язані з симетричними фундаментальними коливаннями, збільшуються по інтенсивності на коефіцієнт\(10^2\) до\(10^6\). Поліпшення чутливості призводить до значного зниження меж виявлення настільки низько, як\(10^{-8} \text{ M}\). Використання перебудовуваного лазера дає можливість регулювати довжину хвилі випромінюваного джерелом світла для максимального збільшення інтенсивності розсіювання.

Поверхнево-розширена спектроскопія комбінаційного випромінювання (SERS)

З причин, які погано вивчені, інтенсивність ліній розсіювання Рамана посилюється, коли види розсіювання поглинаються на поверхню колоїдних частинок металів, таких як Ag, Au або Cu, або на поверхню травлених металів. Явище не обмежується лише кількома лініями - як це стосується RRS - і призводить\(10^3\) до\(10^6)\) поліпшення інтенсивності розсіювання. Якщо для джерела використовується перебудовуваний лазер, що дозволяє як RRS, так і SERS,\(10^{-12} \text{ M}\) можливі межі виявлення\(10^{-9} \text{ M}\) до.