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拉曼光谱仪知识

拉曼（Sir Chandrasekhara Venkata Raman, 1888（戊子年）-1970）。印度物理学家，又译喇曼。因光散射方面的研究工作和拉曼效应的发现，获得了1930年度的诺贝尔物理学奖。1921 年，印度物理学家拉曼（C. V. Raman）从英国搭船回国，在途中他思考着为什么海洋会是蓝色的问题，而开始了这方面的研究，促成他于 1928 年 2 月发现了新的散射效应，就是现在所知的拉曼效应，在物理和化学方面都很重要。

拉曼光谱在生物医学中的应用

拉曼光谱图中含有丰富的分子指纹信息，可以通过拉曼峰频移的位置分析物质的生化组成特性。通过对比正常与病变组织的拉曼光谱信息，在如实反映组织生化组成的基础上，不但可以用于探讨疾病发生与机制，而且更易实现临床重大疾病的早期量化诊断。选择合适波长的激光用于生物组织光谱激发，对于临床光谱分析测量尤其重要。紫外光照射会引起组织光化学损伤，可见光照射会激发强烈的组织自体荧光，因此，临床拉曼光谱分析装置常使用近红外光作为激发光。相比于紫外光与可见光，近红外光具有更的组织穿透性，从而可实现更大区域内组织光谱的激发。而且，低功率近红外光能产生较少的组织光化学损伤与自体荧光。

拉曼光谱关于分子结构方面的识别应用

科学工作者利用光谱仪还可以做更加细致的工作，进一步区别分子的结构。

例如在有机化学方面，对不同的化学基团做拉曼光谱分析，可以确定‘在什么频率范围内’出现‘吸收谱的峰值’就表示测试的样品中‘含有特定的化学键或功能基团’。科学工作者已经做了大量的基础分析工作，这为‘化学结构的描述和判断’、‘高分子化学组份和结构’、‘高分子材料的相容性’、‘各类蛋白质的结构’、‘成份分析’和‘结构重组’等方面带来方便。

拉曼光谱仪的优点

拉曼光谱的分析方法一般不需要对样品进行前处理，也没有样品的制备过程，避免了一些误差的产生，样品可直接通过光纤探头或者透过玻璃、石英和光纤测量。可提供快速、简单、可重复且的是无损伤的定性定量分析，灵敏度高。此外拉曼光谱用于分析有下列各项优点。

①由于水的拉曼散射很微弱，拉曼光谱是研究水溶液中的生物样品和化学化合物的理想工具。

②拉曼光谱一般一次可以同时覆盖50～9000cm-1的区间，可对有机物和无机物进行分析。相反，若让红外光谱覆盖相同的区间则必须改变光栅、光束分离器、滤波器和检测器。

③拉曼光谱谱峰清晰尖锐，更适合数据库搜索，以及运用差异分析进行定性研究和定量研究。在化学结构分析中，独立的拉曼区间的强度可以和功能团的数量相关。

④因为激光束的直径在它的聚焦部位通常只有微米量级，常规拉曼光谱只需要少量的样品就可以得到，这是拉曼光谱相对常规红外光谱一个很大的优势。而且，拉曼显微镜物镜可将激光束进一步聚焦限1～2μm以分析更小面积的样品。

⑤共振拉曼效应可以用来有选择性地增强生物大分子发色团的振动，这些发色基团的拉曼光强能被选择性地增强103～104倍。