拉曼光谱仪

分子能级与分子光谱分子运动包括整体的平动、转动、振动及电子的运动。分子总能量可近似为这些运动的能量之和，分别是分子的平动能、振动能、转动能和电子运动能。除平动能外，其余三项都是化的，统称分子内部运动能。目前市面上可信的拉曼光谱仪厂商普遍生产手持式、激光式和便携式拉曼光谱仪，这三种光谱仪的使用在现在的时代当中也是范围非常广的。分子光谱产生于分子内部运动状态的改变。分子有不同的电子能级，每个电子能级又有不同的振动能级。而每个振动能级又有不同的转动能级。一定波长的电磁波作用于分子，引起分子相应能级的跃迁，产生分子吸收光谱。引起分子电子能级跃迁的光谱称电子吸收光谱，其波长位于紫外-可见光区，故称紫外－可见光谱。电子能级跃迁伴有振动能级和转动能级的跃迁，引起分子振动能级跃迁的光谱称振动光谱，振动能级跃迁的同时伴有转动能级的跃迁。红外吸收和拉曼散射光谱是分子的振动－转动光谱。用远红外光波照射分子时，只会引起分子中转动能级的跃迁，得到纯转动光谱。近红外区伴随的是X-H或多键振动的倍频和合频。

激光拉曼光谱和红外光谱的区别

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1.象形的解释一下，红外光谱是“凹”，拉曼光谱是“凸”。两者两者互为补充。

2.(1)从本质上面来说，两者都是振动光谱，而且测量的都是基态的激发或者吸收，能量范围都是一样的。

(2)拉曼是一个差分光谱。形象的来说，可乐的价钱是1毛钱，你扔进去1毛钱，你就能得到可乐，这是红外。可是如果你扔进去1块钱，会出来一瓶可乐和9毛找的钱，你仍旧可以知道可乐的价钱，这就是拉曼。

(3)光谱的选择性法则是不一样的，IR是要求分子的偶极矩发生变化才能测到，而拉曼是分子的极化性(polarizibility)发生变化才能测到。

(4)使用的波长范围不一样，IR使用的是红外光，尤其是中红外，好多光学材料不能穿透，限制了使用，而拉曼可选择的波长很多，从可见光到NIR，都可以使用。当然了还有很多不同的地方，比如制样方面的，IR有时候相对比较的复杂，耗时间，而且可能会损坏样品，但是拉曼并不存在这些问题。激光拉曼光谱仪分析是一种非破坏性的微区分析手段，液体、粉末及各种固体样品均不需特殊处理即可用于拉曼光谱的测定。

(5)拉曼和红外大多数时候都是互相补充的，就是说，红外强，拉曼弱，反之也是如此！但是也有一些情况下二者检测的信息是相同的。

拉曼光谱在生物学研究中的应用

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拉曼光谱是研究生物大分子的有力手段，由于水的拉曼光谱很弱、谱图又很简单，故拉曼光谱可以在接近自然状态、活性状态下来研究生物大分子的结构及其变化。

生物大分子的拉曼光谱可以同时得到许多宝贵的信息：

（1）蛋白质二级结构：α-螺旋、β-折叠、无规卷曲及β-回转

（2）蛋白质主链构像：酰胺Ⅰ、Ⅲ，C-C、C-N伸缩振动

（3）蛋白质侧链构像：丙氨酸、酪氨酸、色氨酸的侧链和后二者的构像及存在形式随其微环境的变化

（4）对构像变化敏感的羧基、巯基、S-S、C-S构像变化

（5）生物膜的脂肪酸碳氢链旋转异构现象。

（6）DNA分子结构以及和DNA与其他分子间的作用。

（7）研究脂类和生物膜的相互作用、结构、组分等。

（8）对生物膜中蛋白质与脂质相互作用提供重要信息。