弹性碰撞是光子和分子之间没有能量交换，只是改变了光子的运动方向，使得散射光的频率与入射光的频率基本相同，频率变化小于3×105HZ，在光谱上称为瑞利散射。瑞利散射在光谱上给出了一条与入射光的频率相同的很强的散射谱线

  从表格中，我们得知图像左右的频移量大致相等，但存在误差。从图像中我们得知有9个峰（中间瑞利线未标出），强度最大的峰值对应的散射光即为瑞利散射。除瑞利散射，剩下的8个峰值正好对应理论分析中的8种振动。由图中也可以明显地看出，瑞利散射左侧的反斯托克斯线的峰值高度要低于右侧的斯托克斯线。从图中读出各个峰值，计算各个散射线与瑞利散射的频移，便能判断出液态分子的各种振动模式。

  S1为入射狭缝，M1为准直镜，G为平面衍射光栅，衍射光束经成像物镜M2会聚，平面镜M3反射直接照射到出射狭缝S2上，在S2外侧有一光电倍增管PMT，当光谱仪的光栅转动时，光谱讯号通过光电倍增管转换成相应的电脉冲，并由光子计数器放大、计数，进入计算机处理，在显示器的荧光屏上得到光谱的分布曲线 探测系统：

  拉曼散射是一种极微弱的光，其强度小于入射光强的10－6，比光电倍增管本身的热噪声水平还要低。用通常的直流检测的新方法已不能把这种淹没在噪声中的信号提取出来。

  单光子计数器方法利用弱光下光电倍增管输出电流信号自然离散的特征，采用脉冲高度甄别和数字计数技术将淹没在背景噪声中的弱光信号提取出来。

  1.拉曼光谱中的背景（外界光线强弱）对谱线强度的读取有影响，会造成误差。而且背景的剔除是人为读取的，带有主观倾向，存在比较大误差。

  本实验主要是对外光路进行调节与CCL4拉曼光谱的测定。在调节外光路时，我们得知实验调节存在很大的偶然性，很难将光路调好，同时也需要非常细心的调节。对于光谱的测定时，需要对软件操作很熟悉，并且能选择正真适合的最大值以得到较好的图像，同时，在寻峰时也需要选取合适的最小峰高以得到各振动点。

  一、准备样品：用滴管将CCL4注入到药品匙，然后将药品匙放置在样品架上。

  2.聚光部件的调整：将药品放置在样品架上，调节样品台上的微调螺钉使聚焦后的激光束位于样品管的中心。

  光子和分子之间在碰撞时发生了能量交换，这不仅使光子改变了其运动方向，也改变了其能量，使散射光频率与入射光频率不同，这种散射在光谱上称为拉曼散射，强度很弱，大约只有入射线。

  由于散射线的强度很低，所以为了排除入射光的干扰，拉曼散射一般在入射线的垂直方向检测。散射谱线的排列方式是围绕瑞利线而对称的。在拉曼散射中散射光频率小于入射光频率的散射线被称为斯托克斯线；而散射光频率大于入射光频率的散射线被称为反斯托克斯线。斯托克斯线和反斯托克斯线是如何形成的呢？在非弹性碰撞过程中，光子与分子有能量交换, 光子转移一部分能量给分子, 或者从分子中吸收一部分能量，从而使它的频率改变，它取自或给予散射分子的能量只能是分子两定态之间的差值 。在光子与分子发生非弹性碰撞过程中，光子把一部分能量交给分子时，光子则以较小的频率散射出去，称为频率较低的光(即斯托克斯线)，散射分子接受的能量转变成为分子的振动或转动能量，从而处于激发态 E1，这时的光子的频率为 （入射光的频率为 ）；当分子已经处于振动或转动的激发态 E1时,光量子则从散射分子中取得了能量 (振动或转动能量),以较大的频率散射，称为频率较高的光(即反斯托克斯线) ,这时的光量子的频率为 。

  从图中我们大家可以看出：中心瑞利线波长： ，所以，瑞利线波数： ，又可得出下表：

  3.集光部件的调整：集光部件是为了最有效的收集拉曼光。该仪器采用一物镜组及物镜2来完成。参阅下图：

  首先，拿一张白纸放在单色仪的入缝处，观察是不是有绿色亮条纹象与狭缝平行。若此时绿色亮条纹清晰，并进入狭缝，就不需再调整了。若象清晰但未进入狭缝则可调整螺钉，让象进入狭缝。

  本仪器采用40mw半导体激光器，该激光器输出的激光为偏振光。其操作步骤参照半导体激光器说明书。

  激光器射出的激光束被反射镜R反射后，照射到样品上。为得到较强的激发光，采用一聚光镜C1使激光聚焦，使在样品容器的中央部位形成激光的束腰。为增强效果，在容器的另一侧放一凹面反射镜M2。凹面镜M2可使样品在该侧的散射光返回，最后由聚光镜C2把散射光会聚到单色仪的入射狭缝上。

  拉曼频移表征了分子中不同基团振动的特性，因此能通过拉曼位移的测定，对分子进行定性和结构分析。

  在光子与分子发生非弹性碰撞过程中过程中过程中光子把一部分能量交给分子时光子把一部分能量交给分子时光子把一部分能量交给分子时光子则以较小的频率散射出去光子则以较小的频率散射出去光子则以较小的频率散射出去称为频称为频称为频率较低的光率较低的光率较低的光散射分子接受的能量转变成为分子的振动或转动能散射分子接受的能量转变成为分子的振动或转动能散射分子接受的能量转变成为分子的振动或转动能量从而处于激发态从而处于激发态从而处于激发态e这时的光子的频率为这时的光子的频率为这时的光子的频率为dd入射光的频率为入射光的频率为入射光的频率为00当分子已经处于振动或转动的激发态当分子已经处于振动或转动的激发态当分子已经处于振动或转动的激发态e光量子则从散射分子中取得了能量光量子则从散射分子中取得了能量光量子则从散射分子中取得了能量ee振动或转动能量振动或转动能量振动或转动能量以较大的频率散射称为频率较高的光以较大的频率散射称为频率较高的光以较大的频率散射称为频率较高的光这时的光量子的频率为这时的光量子的频率为这时的光量子的频率为dd最简单的拉曼光谱如图最简单的拉曼光谱如图最简单的拉曼光谱如图11所示所示所示在光谱图中有三种线在光谱图中有三种线在光谱图中有三种线中央的是瑞利散射线中央的是瑞利散射线中央的是瑞利散射线强度最强

  最简单的拉曼光谱如图1所示,在光谱图中有三种线，中央的是瑞利散射线，频率为 ，强度最强；低频一侧的是斯托克斯线，与瑞利线的频差为 ，强度比瑞利线的强度弱很多，约为瑞利线的强度的几百万分之一至上万分之一；高频的一侧是反斯托克斯线，与瑞利斯托克斯线的频差亦为 ,和斯托克斯线对称的分布在瑞利线两侧，强度比斯托克斯线的强度又要弱很多,因此并不容易观察到反斯托克斯线的出现，但反斯托克斯线的强度随着温度的升高而迅速增大.斯托克斯线和反斯托克斯线通常称为拉曼线，其频率常表示为 ， 称为拉曼频移,这种频移和激发线的频率无关，以任何频率激发这种物质，拉曼线均能伴随出现。

  调节好外光路，是获得拉曼光谱的关键，首先应使外光路与单色仪的内光路共轴。正常的情况下，它们都已调好并被固定在一个钢性台架上。可调的主要是激光照射在样品上的束腰应恰好被成像在单色仪的狭缝上。是否处于最佳成像位置可通过单色仪扫描出的某条拉曼谱线 偏振部件：

  作偏振测量实验时，应在外光路中放置偏振部件。它包括改变入射光偏振方向的偏振旋转器，还有起偏器和检偏器。

  拉曼散射强度正比于入射光的强度,并且在产生拉曼散射的同时,必然存在强度大于拉曼散射至少一千倍的瑞利散射。因此，在设计或组装拉曼光谱仪和进行拉曼光谱实验时，必须同时考虑尽可能增强入射光的光强和最大限度地收集散射光,又要尽量地抑制和消除大多数来源于瑞利散射的背景杂散光,提高仪器的信噪比。

  模式:波长方式； 间隔:0.1 nm； 负高压（提供给倍增管的负高压大小）：8；

  八、与给定的标准谱图对照，峰值较低时，说明进入狭缝的拉曼光较少，进一步调整外光路。方法如下：利用“自动寻峰”找到最高峰值对应的波长，记录下来；单击“定点”，输入最高峰值对应的波长，输入时间长度100s。依次调节外光路中物镜的俯仰按钮，使对话框出现的能量（左边为时间，右边为能量）出现最大值。