拉曼光谱仪是测啥的?它的原理是啥？
2023-07-03本文主要是 拉曼光谱仪是测什么的?它的原理是什么？ 相关的知识问答，如果你也了解，请帮忙补充。
拉曼光谱仪是一种光谱仪系列的简称，基于印度科学家C.V.拉曼(Raman)发现拉曼散射效应。拉曼光谱仪的原理是什么？又能测什么物质呢？
1. 拉曼光谱基本原理
当一束频率为V0的单色光照射到样品上后，分子(或原子)可以使入射光发生散射或者反射。大部分光只是改变方向发生散射，而光的频率仍与激发光的频率(即V0)相同，这种散射称为瑞利散射(，大约占据99%左右;约占总散射光强度的 10E-6～10E-10的散射，不仅改变了光的传播方向，而且散射光的频率也改变了，不同于激发光的频率，称为拉曼散射。拉曼散射中频率减少的，即V1V0的散射称为反斯托克斯散射，斯托克斯散射通常要比反斯托克斯散射强得多，拉曼光谱仪通常测定的大多是斯托克斯散射，也统称为拉曼散射。拉曼光谱可以作为分子结构定性分析。激光入射到样品，产生散射光：散射光为弹性散射，频率不发生改变为瑞丽(Rayleigh)散射;散射光为非弹性散射，频率发生改变为拉曼(Raman)散射。如图：Rayleigh散射(左)： 弹性碰撞;无能量交换，仅改变方向;Raman散射(右)： 非弹性碰撞;方向改变且有能量交换。其中，E0基态，E1振动激发态;E0+ hν0，E1+ hν0激发虚态;获得能量后，跃迁到激发虚态。
2.拉曼光谱仪组成和使用
散射光相对于入射光频率位移与散射光强度形成的光谱称为拉曼光谱。拉曼光谱仪一般由光源、外光路、色散系统、及信息处理与显示系统五部分组成。那么拉曼光谱仪能够测什么呢？
拉曼光谱仪的使用，首先要具有激发波长，一般使用的激发波长都是几个固定的，如785nm,532nm, 1064nm等等。其次要有接收器，由于拉曼散射的信号无方向性，所以要使用如积分球、准直透镜等采样附件。由于拉曼光谱具有分辨率较高等特点，故其可以广泛应用于有机物、无机物以及生物样品的应用分析中。
3.拉曼光谱仪谱图提供丰富的物质信息
拉曼谱线的数目、拉曼位移、和谱线强度等参量提供了被散射分子及晶体结构的有关信息，能够揭示原子的空间排列和相互作用。
综上所述，拉曼光谱仪凭借其优势能够很好地提供快速、简单、可重复、且更重要的是无损伤的定性分析，它无需样品准备，样品可直接通过光纤探头或者通过玻璃、石英、和光纤测量；目前，拉曼光谱仪主要适用于科研院所、高等院校物理和化学实验室、生物及医学领域等光学方面，研究物质成分的判定与确认
参考知识1 你好，拉曼光谱仪是一种光谱仪系列的简称，它不是什么什么品牌。之所以称作拉曼光谱仪，就是该光谱仪检测是拉曼散射光线。当一束频率为V0的单色光照射到样品上后，分子（或原子）可以使入射光发生散射或者反射。大部分光只是改变方向发生散射，而光的频率仍与激发光的频率（即V0）相同，这种散射称为瑞利散射（不要再去想高中时候学习的什么镜面反射和漫反射），大约占据99%左右；约占总散射光强度的 10E-6～10E-10的散射，不仅改变了光的传播方向，而且散射光的频率也改变了，不同于激发光的频率，称为拉曼散射。拉曼散射中频率减少的，即V1<V0的散射称为斯托克斯散射，频率增加的散射，即V2>V0的散射称为反斯托克斯散射，斯托克斯散射通常要比反斯托克斯散射强得多，拉曼光谱仪通常测定的大多是斯托克斯散射，也统称为拉曼散射。散射光与入射光之间的频率差V称为拉曼位移，拉曼位移与入射光频率无关，它只与散射分子本身的结构有关。拉曼散射是由于分子极化率的改变而产生的。拉曼位移取决于分子振动能及的变化，不同化学键或基团有特征的分子振动，ΔE反映了指定能级的变化，因此与之对应的拉曼位移也是特征的。这是拉曼光谱可以作为分子结构定性分析的依据。
那么拉曼光谱仪的使用，首先要具有激发波长，一般使用的激发波长都是几个固定的，如785nm, 800nm, 850nm等等。其次要有接收器，由于拉曼散射的信号无方向性，所以要使用如积分球、准直透镜等采样附件，美国海洋公司推出多种拉曼光谱仪的采用附件，功能齐全，很方便使用，只是价格比较昂贵。
显然，拉曼散射的信号很弱，那么如何检测到如此弱的信号呢？那肯定是用信噪比极高的检测器，现有的拉曼光谱仪应用最广泛的光谱仪检测器是日本滨松的产品Hamamatsu S7031-1006，如著名的微型光谱仪生产厂商OceanOptics、Avantes，以及Thermofisher，Horiba等公司。
由于拉曼光谱具有制样简单、 水的干扰少、 拉曼光谱分辨率较高等特点 ,故其可以广泛应用于有机物、 无机物以及生物样品的应用分析中。拉曼光谱仪主要适用于科研院所、高等院校物理和化学实验室、生物及医学领域等光学方面，研究物质成分的判定与确认；还可以应用于刑侦及珠宝行业进行毒品的检测及宝石的鉴定。
鄙人对此作如上简概，有兴趣者可查阅相关产品。 参考知识B 拉曼光谱是一种散射光谱，与其他的振动光谱例如红外（IR）和近红外拉曼光谱有几个显著的优点。拉曼光谱的测量通常不需要对样品进行复杂的制备甚至无损测量，对含水样品并不敏感，因此拉曼光谱可以直接进行固体、液体、胶状物质的测量，结合合适的气体样品池，还可以对气体进行直接检测。制药行业，食品卫生，安检，识别未知的化学物质，爆炸物，**剂和许多其他物质多领域都有应用，如果要选购拉曼光谱设备，可以到群来了解下：251769770，选择能适合自己行业要求和预算的拉曼
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外形设计中规中矩，能接受就是缺点儿惊喜站长之家，首发原创和去年的小米6相比，小
米8在外形上进行了大刀阔斧的修改，具体的变化就是正面采用了COF封装带下巴的OLED
刘海异形全面屏转载自。印象里小米用OLED屏的手机并不多，之前最具代表性的也就小
米Note2和红米Pro了。小米8这块由三星供应的6.2英寸FHD+级AMOLED屏幕，显示效果还
是非常细腻饱满的。并且，小米还在小米8的机身上引入转载自了“完美R角”，辅以圆
角屏幕设计，使得该机的四角非常圆润和谐。小米8的刘海中还塞入用于支持红外刘海识
别的红外相机。首发原创转载自站长之家站长之家，转载自首发原创不过，由于刘海、
下巴和边框的宽度较宽，小米8这块全面屏并没有预想的那么极致，至少视觉震撼感远不
如自家大哥MIX 2S。相首发原创比友商们普遍青睐的“小刘海”，小米8过大的刘海也遮
挡住了一定的显示区域。小米8的刘海支持在设置中隐藏，方案和华为、LG相似，即将刘
海两侧涂黑，将通知栏变为“副屏”，至于这样顺不顺眼就看个人了。转载自站长之家
站长之家，转载自站长之家同时，考虑到OLED屏幕的自发光特性，小米8屏幕支持息屏常
显（AOD）功能，不过默认为关闭状态，需要在设置中自行开启。首发原创转载自站长之
家，转载自站长之家转载自而小米8的背面则延续了家族常用的3D玻璃设计，辅以圆形背
部指纹和红绿灯双摄，整体和MIX 2S差别不大首发原创首发原创和之前小米旗舰一样，
小米8同样没有3.5mm耳机孔，采用USB-C口输出音频，出厂附赠转接线。转载自站长之家
转载自首发原创整体来看，小米8的外形设计比较中规中矩，在友商疯狂拼设计的2018年
里少了点惊喜，但如果你对手机颜值并没有那么看重，小米首发原创8的外形还是能够让
人接受的。斗AI超感光双摄表现出色，小米拍照标杆之作站长之家，首发原创小米手机
自MIX 2S起在拍照上狠下功夫，一举杀入DxOMark排行榜前列，甚至在手机部门内专门成
立相机部门，目标更是接站长之家，近世界水平。转载自站长之家转载自站长之家，作
为官方心中“拍照最好的小米手机”，小米8配备了和MIX 2S相同的1200万像素后置变焦
双摄，支持4轴光学防抖、2倍光站长之家，学变焦、人像模式以及AI场景模式等丰富功
能。站长之家，转载自站长之家站长之家，转载自转载自从实际拍摄的样张来看，小米8
相机的综合实力还是可圈可点的，在国产手机中位于第一梯队。其在日间的特点是白平
衡准确，色彩艳丽转载自站长之家，背景虚化自然。首发原创转载自首发原创转载自站
长之家转载自首发原创转载自小米8在拍照界面的顶部提供了AI相机的图标，实测开启该
功能后，色彩细节要比未开启时更加丰富，下面这组对比图可体现二者区别转载自站长
之家。站长之家，站长之家，站长之家，智能相机关闭（左）和开启（右）站长之家，
转载自站长之家转载自站长之家在夜间自动模式下，小米8的曝光和解析力也控制的很不
错，基本没有涂抹感，不过在极度暗光的环境下，背景还是有一定的噪点，就这站长之
家，个价位而言已经很不错了首发原创转载自站长之家站长之家，首发原创1倍变焦（左
）和2倍变焦（右）转载自而小米8在拍照方面不得不提到的一个新功能是AI场景模式，
其提供虚化强度调节、6种动态光斑和6种人像立体光效等功能，通过在相册中点击人像
模式照片右上角的“光圈”图标开启。下面以动态光斑为例，其提供圆形、线性、旋转
、圆形光斑、心形光斑和星形光斑等风格，保存时可选择一键生成静态照片和动态视频
，非常方便。下面用一张动图给大家感受一下：小米8配备了一颗2000万像素的前置镜头
，支持“微整形”3D美颜技术，除了提供传统的1-5级美颜功能外，还新增美型功能，包
括瘦脸、大眼、芭比鼻、苹果肌、花瓣唇和翘下巴六个选项。实际测试，小米8在自拍上
虽然号称“微整形”，但在美型各个功能全开到最大时，效果也比较自然，看上去并不
会很假，也并没有想象中的“整容”效果。双路GPS定位精准，续航一天一充问题不大相
信不少人对发布会上多次提及的双路GPS印象深刻，小雷通过高德地图在人流攒动的街道
上对其进行了初步的定位和步行导航测试。从实际表现来看，小米8的双路GPS定位的速
度非常快，不存在其他手机那样需要等一会才能开始导航的情况。同时定位的位置也非
常的精准，误差范围很小。小米8内置3400mAh电池，支持QC4+充电协议，但标配QC 3.0
充电头，型号和输出规格小米6的原装头一致。实际续航方面，小雷在自动亮度下导航、
拍照、游戏、听歌、聊微信，并且待机一晚的情况下，依然有将近70%的电量，重度使用
一天一充问题不是很大。MIUI 10运行速度飞快，骁龙845玩转主流游戏小雷手上这台小
米8运行基于Android 8.1定制的MIUI 10 8.5.30开发版。MIUI 10在界面设计上加入了大
量的圆角元素，包括圆角矩形的亮度和音量条，整体设计风格延续了MIUI的简洁和多彩
。小米8的MIUI 10还有一些亮点功能，例如红外人脸识别和AI助手小爱同学。红外人脸
识别解锁速度很快，基本是秒解，不过会受到环境和手机握持角度的影响。至于安全性
，由于并非3D结构光面部识别，在录入时官方已提醒可被照片解锁。而小爱同学在国产
厂商的AI助手里面表现还是不错的，例如应用打开关闭、控制设备等基本功能都能很好
的完成，不过当小雷要小爱同学将自动锁屏时间从10分钟调整为15秒时，试了好几次都
没成功。小米8搭载高通骁龙845平台，性能方面是当之无愧的第一梯队。小雷测试了下
安兔兔跑分和Geekbench两款跑分应用，成绩也相当不错。小米8在玩王者荣耀时，基本
上帧率还是非常稳定的，绝大多数时候都是59-61fps，在复杂场景下会偶尔掉到53fps。
整体而言，小米8是一款均衡无短板的木桶旗舰机，并且也有AI拍照、GPS定位等亮点功
能。不过，小米8也不可避免存在一些遗憾之处，例如外形不够极致等。但如果作为“小
米8周年旗舰”，它也能称得上是合格的，因为它确实代表了小米的初心，是一款为发烧
而生的性价比手机。 参考知识C 拉曼光谱仪是用来测量物质的成分、分子结构和相互作用及变化过程，利用了拉曼散射原理。
拉曼光谱仪的用途非常广泛，包括公共安全、食品安全、制药工程、珠宝玉石鉴定、环保、环境科学、生物医药、文物鉴定、高分子材料、化学研究、中草药研究等。
目前拉曼光谱仪这个产品已经很成熟了，业内知名的厂家像赛默飞、布鲁克、元谱光电、卡尔蔡司等，核心的技术指标包括精度、稳定性等，都非常强，对绝大部分物质的测量效果都很好。 参考知识D 拉曼散射即入射光子与样品晶格振动（也就是声子）相互作用，发生非弹性碰撞，引起出射光光子频率与入射光光子频率发生改变，从而根据拉曼光谱谱线特征来分析样品分子结构。若入射光子与晶格声子发生弹性碰撞，则出射光子频率不变，称为瑞丽散射。
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