什么是拉曼显微镜？

 拉曼显微镜（或微型拉曼）是拉曼光谱仪和光学显微镜相结合的测量仪器。

可以对化学结构、分子间相互作用和结晶度等物质的详细信息进行非破坏性分析。通过组合拉曼光谱仪和显微镜，可以用显微镜观察测量目标，测量选定的点，并获得将成分分布可视化的图像。

拉曼显微镜的应用

由于拉曼光谱基于化学键，因此测量可以提供以下信息：

• 化学结构
• 相、多态性
• 拉紧
• 杂质、污染

由于每种材料的拉曼光谱都是独一无二的，因此可以利用拉曼光谱快速识别材料并将其与其他材料区分开来。此外，拉曼显微镜可用于分析许多不同的样品。一般来说，它不适合分析金属或合金，但适合分析：

• 固体、粉末、液体、凝胶、浆料、气体
• 无机、有机、生物材料
• 纯化学品、混合物和溶液
• 金属氧化物和腐蚀

使用拉曼显微镜的典型例子如下。

• 艺术和考古领域颜料、陶瓷和宝石的表征
• 碳材料纳米管的结构、纯度、缺陷和无序评价
• 化学领域的结构、纯度和反应监测
• 生命科学、单细胞和组织、药物相互作用、疾病诊断拉曼显微镜是拉曼光谱仪和显微镜相结合的测量装置，其结构如上图所示。

  激光光源发出的照射光通过显微镜的物镜引导至样品并照射到样品上。样品产生的散射光用物镜聚焦，并且通过瑞利光截止滤光片仅检测到拉曼散射光。当物质受到光照射时，会发生散射现象。产生的散射光大部分是与照射光波长相同的瑞利散射光，但也包括一些波长与照射光稍有不同的散射光，这种散射光称为拉曼散射光。

  拉曼散射光有两种类型：斯托克斯散射光，其波长比照射光的波长更长，反斯托克斯散射光，其波长较短。一般拉曼显微镜测量的是斯托克斯散射光，其更强马苏。

  拉曼散射光是照射光与材料相互作用的结果，瑞利散射光和拉曼散射光之间的波长差对应于照射材料中分子振动的能量。此时，已知引起拉曼散射的唯一分子振动是拉曼活性振动模式，并且可以从分子结构推断和模拟拉曼活性振动模式。

  红外分光光度计是一种类似的利用分子振动的分析设备，但可测量的分子振动存在差异，使它们成为互补的分析设备。

  由于分子振动的能量根据分子的类型和键合状态而不同，因此可以获得不同的拉曼光谱。通过将拉曼光谱的峰位置和相对峰强度与已知物质进行比较，可以识别物质。它也经常用于定性分析，具有以下解释：

  • 峰位置
    化学键信息
  • 峰移
    有关分子间相互作用、应力和应变的信息
  • 光谱波形 分子
    结构信息、晶体结构差异
  • 半宽度
    结晶和非晶之间的差异

  利用光谱强度与浓度成正比的事实也可以进行定量分析。