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顯微拉曼光譜儀通常包括激光、透鏡、光纖、分光鏡、探測器等組件。在實驗中，激光經(jīng)過一個透鏡聚焦到樣品上，樣品反射出的散射光與激光一起經(jīng)過透鏡再次聚焦到光纖上，并通過分光鏡傳入探測器進(jìn)行光譜分析。
拉曼光譜在有機(jī)化學(xué)方面主要是用作結(jié)構(gòu)鑒定和分子相互作用的手段，它與紅外光譜互為補(bǔ)充，可以鑒別特殊的結(jié)構(gòu)特征或特征基團(tuán)。拉曼位移的大小、強(qiáng)度及拉曼峰形狀是鑒定化學(xué)鍵、官能團(tuán)的重要依據(jù)。利用偏振特性，拉曼光譜還可以作為分子異構(gòu)體判斷的依據(jù)。在無機(jī)化合物中金屬離子和配位體間的共價鍵常具有拉曼活性，由此拉曼光譜可提供有關(guān)配位化合物的組成、結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性等信息。另外，許多無機(jī)化合物具有多種晶型結(jié)構(gòu)，它們具有不同的拉曼活性，因此用拉曼光譜能測定和鑒別紅外光譜無法完成的無機(jī)化合物的晶型結(jié)構(gòu)。 在催化化學(xué)中，拉曼光譜能夠提供催化劑本身以及表面上物種的結(jié)構(gòu)信息，還可以對催化劑制備過程進(jìn)行實時研究。同時，激光拉曼光譜是研究電極/溶液界面的結(jié)構(gòu)和性能的重要方法，能夠在分子水平上深入研究電化學(xué)界面結(jié)構(gòu)、吸附和反應(yīng)等基礎(chǔ)問題并應(yīng)用于電催化、腐蝕和電鍍等領(lǐng)域。
應(yīng)用方面，顯微拉曼光譜儀被廣泛用于生物學(xué)、化學(xué)、材料科學(xué)和環(huán)境等領(lǐng)域，如表面增強(qiáng)拉曼光譜(SERS)技術(shù)可以提高檢測靈敏度，有助于藥物分析和生物醫(yī)學(xué)研究；拉曼成像技術(shù)可應(yīng)用于納米材料、半導(dǎo)體器件和液晶顯示屏等的研究；顯微拉曼光譜儀還可以用于地球科學(xué)領(lǐng)域，例如礦物鑒定、巖石分析和油氣勘探等。
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