Спектроскопия комбинационного рассеяния.

Лекция №6

Спектроскопия комбинационного рассеяния. Микроволновая спектроскопия. Атомно-абсорбционная спектроскопия.

Спектроскопия комбинационного рассеяния.

Анализ по спектрам комбинационного рассеяния можно считать дополнением к ИК-спектроскопии, так как этот метод тоже обеспечивает непосредственное определение частот вращения и колебания молекул. Неупругое рассеяние света было открыто в 1928 г. индийским физиком В. Раманом, который в 1930 г. был удостоен Нобелевской премии по физике за свои работы в области рассеяния света и открытие, известное как эффект Рамана, представляющее собой способ поглощения квантов энергии и возбуждения вращений и колебаний, отличающийся от всех прочих молекулярных спектров.

Спектры комбинационного рассеяния получают при облучении образца светом определённой длины волны. При взаимодействии света с пробой начинается процесс неупругого рассеяния, именуемый эффектом Рамана, или комбинационным рассеянием. Возникающее при этом рассеянное излучение регистрируется в виде спектра комбинационного рассеяния, или спектра Рамана. Наблюдаемые линии такого спектра могут быть однозначно отнесены к колебаниям молекул исследуемого вещества и в зависимости от значения частоты, интенсивности и формы линий позволяют сделать вывод о структуре и идентичности пробы.

Вследствие разных условий возбуждения в спектре комбинационного рассеяния можно исследовать колебания, неактивные в ИК-спектре, и наоборот. Путём одновременного использования обоих методов удаётся простым способом определять структурные признаки соединений. При этом, как и в ИК-спектроскопии, могут исследоваться твёрдые, жидкие и газообразные пробы. Ещё одно преимущество состоит в том, что спектры комбинационного рассеяния наблюдаются в видимой спектральной области, что позволяет применять кюветы из стекла и кварца. Кроме того, можно обойтись без пробоподготовки либо свести её к минимуму.

Спектроскопия комбинационного рассеяния получила меньшее распространение, чем методика на основе ИК-излучения. Основную причину этого следует искать в проблемах, связанных с сигналами фона при анализах по спектрам комбинационного рассеяния. Чувствительность таких анализов не очень велика, и некоторые вещества, прежде всего стекло и ряд полимеров, дают чрезвычайно слабые спектры комбинационного рассеяния. Поэтому любое резонансное взаимодействие, например флуоресценция, способно полностью перекрыть спектр комбинационного рассеяния. Единственное практическое решение проблемы флуоресценции часто состоит в использовании возбуждающего света, длина волны которого находится вне пределов возбуждения флуоресценции.

С внедрением лазеров, дающих в диапазоне спектра от видимой до ближней ИК-областей интенсивный свет высокой монохроматичности, спектроскопия комбинационного рассеяния получила сильный импульс к своему дальнейшему развитию. Это способствовало разработке и популяризации Фурье-спектроскопии комбинационного рассеяния.