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一. 紅外光譜和拉曼光譜的原理
紅外光譜和拉曼光譜都屬于分子振動光譜，都是研究分子結構的有力手段。紅外光譜測定的是樣品的吸收光譜。當紅外光穿過樣品時，樣品分子中的基團吸收紅外光產生振動，使偶極矩發生變化，得到紅外吸收光譜。拉曼光譜測定的是樣品的發射光譜。當單色激光照射在樣品上時，分子的極化率發生變化，產生拉曼散射，檢測器檢測到的是拉曼散射光。
單色激光照射樣品后，產生瑞利散射和拉曼散射。瑞利散射是激光的彈性散射，不負載樣品的任何信息。拉曼散射又分為斯托克斯散射和反斯托克斯散射，拉曼散射負載有樣品的信息。
對于分子中的同一個基團，它的紅外光譜吸收峰的位置和拉曼光譜峰的位置是相同的。在紅外光譜圖中，橫坐標的單位可以用波數表示。在拉曼光譜圖中，雖然橫坐標的單位也是用波數，但表示的是拉曼位移。拉曼檢測器檢測到的是拉曼散射光，當用不同波長的激光激發樣品時，拉曼檢測器檢測到的拉曼散射光的波長是不相同的。雖然使用的激光波長不同，但對于同一個基團，拉曼位移是相同的。拉曼位移是激光波數和拉曼散射光波數的差值。
二. 紅外光譜與拉曼光譜的相同點
對于一個給定的化學鍵，其紅外吸收頻率與拉曼位移相等，均代表第一振動能級的能量。因此，對某一給定的化合物，某些峰的紅外吸收波數與拉曼位移完全相同，紅外吸收波數與拉曼位移均在紅外光區，兩者都反映分子的結構信息。
三. 紅外光譜與拉曼光譜的不同點
（1） 紅外光譜的入射光及檢測光均是紅外光，而拉曼光譜的入射光大多數是可見光 ，散射光也是可見光；
（2） 紅外譜測定的是光的吸收，橫坐標用波數或波長表示，而拉曼光譜測定的是光的散射，橫坐標是拉曼位移；
（3） 兩者的產生機理不同。紅外吸收是由于振動引起分子偶極矩或電荷分布變化產生的。拉曼散射是由于鍵上電子云分布產生瞬間變形引起暫時極化，是極化率的改變，產生誘導偶極，當返回基態時發生的散射。散射的同時電子云也恢復原態；
（4） 紅外光譜用能斯特燈、碳化硅棒或白熾線圈作光源而拉曼光譜儀用激光作光源；
（5） 用拉曼光譜分析時，樣品不需前處理。而用紅外光譜分析樣品時，樣品要經過前處理，液體樣品常用液膜法和液體樣品常用液膜法，固體樣品可用調糊法，高分子化合物常用薄膜法，體樣品的測定可使用窗板間隔為2.5-10 cm-1的大容量氣體池；
（6） 紅外光譜主要反映分子的官能團，而拉曼光譜主要反映分子的骨架主要用于分析生物大分子；
（7） 拉曼光譜和紅外光譜可以互相補充，對于具有對稱中心的分子來說，具有一互斥規則：與對稱中心有對稱關系的振動，一般來說，紅外不可見，拉曼可見；與對稱中心無對稱關系的振動，紅外可見，拉曼不可見。
四.總結
1. 在鑒定有機化合物方面，目前來講，紅外光譜具有較大的優勢，主要原因是紅外光譜的標準數據庫比拉曼光譜的豐富。
2. 在鑒定無機化合物方面，拉曼光譜儀獲得400cm-1以下的譜圖信息要比紅外光譜儀容易得多。所以一般說來，無機化合物的拉曼光譜信息量比紅外光譜的大。
3. 拉曼光譜與紅外光譜可以互相補充、互相佐證。
文章來源：拉曼學堂
文章鏈接：https://www.ekexiu.com/shtml/a/20170919/102380.html
文章報道：韋達飛
文章編輯：董榮錄
