《表面增強(qiáng)拉曼散射》PPT課件

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1、表面增強(qiáng)拉曼散射2009.6.11背景介紹反射光入射光透射光散射光吸收檢測(cè)器光與介質(zhì)作用發(fā)生散射，散射可分為兩種：1.彈性散射：散射光與入射光頻率一樣；2.拉曼散射：散射光頻率發(fā)生改變。拉曼光譜是1928年印度科學(xué)家（C.V.Raman）發(fā)現(xiàn)的，1930年拉曼獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。圖1拉曼光譜以及對(duì)應(yīng)的電子能級(jí)躍遷狀況瑞利散射：散射光頻率與入射光頻率一樣（）；拉曼散射：散射光頻率發(fā)生改變（）；稱為拉曼位移。要點(diǎn)：1.拉曼位移與入射光頻率無(wú)關(guān)，它與物質(zhì)振動(dòng)能級(jí)有關(guān)。成對(duì)斯托克斯線與反斯托克斯線有相同大小的拉曼位移。2.拉曼光譜對(duì)應(yīng)的峰-斯托克頓峰

2、與反斯托克頓峰的強(qiáng)度很小，只有瑞利散射峰的，所以一般很難檢測(cè)到。表面增強(qiáng)拉曼散射1974年，F(xiàn)leischmann觀測(cè)到粗糙的銀電極表面吡啶分子的高強(qiáng)度拉曼散射信號(hào)。后來(lái)經(jīng)分析，拉曼散射強(qiáng)度增大了倍。拉曼散射的應(yīng)用來(lái)到了第二個(gè)春天！?。”砻嬖鰪?qiáng)拉曼散射（surfaceenhancedRamanScattering）：當(dāng)物質(zhì)分子吸附在一些特定的金屬表面時(shí)，分子的拉曼散射強(qiáng)度得到大大提升。表面增強(qiáng)拉曼散射的特點(diǎn)SERS具有很強(qiáng)的增強(qiáng)因子。根據(jù)計(jì)算，吸附在粗糙金，銀，銅等金屬表面的拉曼散射強(qiáng)度是普通拉曼散射強(qiáng)度的倍。SERS具有金屬選擇性。出現(xiàn)SE

3、RS現(xiàn)象的金屬材料只有少數(shù)幾種。分別是幣族金屬金，銀，銅；堿性金屬鋰，鈉，鉀；部分過(guò)度金屬鐵，鈷，鎳；SERS要求金屬表面有一定粗糙度。不同金屬出現(xiàn)最大SERS效應(yīng)的粗糙度不一樣。SERS的理論解釋電磁增強(qiáng)模型：表面等離子體共振模型化學(xué)增強(qiáng)模型：電荷轉(zhuǎn)移模型吸附原子模型表面鏡像場(chǎng)模型天線共振子模型表面等離子體共振模型分子吸附在粗糙金屬表面近似為金屬球顆粒表面。金屬球受外電場(chǎng)激發(fā)產(chǎn)生表面等離子體。受激發(fā)的金屬球顆粒可以看成一個(gè)偶極子。偶極子在距離表面d處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度是：其中，是金屬的光頻決定的介電常數(shù)；是金屬周圍環(huán)境的介電常數(shù)。是入射光的電場(chǎng)

4、強(qiáng)度在距離球表面d處，吸附分子受到的電場(chǎng)強(qiáng)度E為：當(dāng)：分子所處的電場(chǎng)強(qiáng)度非常大。拉曼散射光電場(chǎng)強(qiáng)度正比于E，所以拉曼散射得到大幅增強(qiáng)。入射光與偶極子發(fā)生共振SERS的應(yīng)用由于SERS光譜反應(yīng)了表面分子的結(jié)構(gòu)以及組分信息，所以其廣泛應(yīng)用于單分子檢測(cè)，生物分子結(jié)構(gòu)信息，納米材料信息等方面。用SERS研究BTA抑制鐵表面腐蝕A.沒(méi)有KI溶液B.有KIC.有D.有謝謝！