印度物理学家拉曼( Raman)在1928年发现了光的非弹性散射效应拉曼散射，单色光照射在分子表面会发生散射，小部分散射光因为会跟分子发生能量交换，光谱的波长会发生改变，这种光谱就是拉曼光谱同年稍后在前苏联和法国也被观察到在透明介质的散射光谱中，频率与入射光频率V₀相同的成分称为瑞利散射；频率对称分布在V₀两侧的谱线或谱带V₀±V₁即拉曼光谱，其中频率较小的成分V₀-V₁又称为斯托克斯线，频率较大的成分V₀+V₁，又称为反斯托克斯线。靠近瑞利散射线两侧的谱线称为小拉曼光谱；远离瑞利线两侧出现的谱线称为大拉曼光谱。瑞利散射线的强度只有入射光强度的10^-3，拉曼光谱强度大约只有瑞利线的10^-3。小拉曼光谱与分子的转动能级有关，大拉曼光i普与分子振动一转动能级有关。拉曼光谱的理论解释是，入射光子与分子发生非弹性散射，分子吸收频率为V₀的光子，发射V₀-V₁，的光子(即吸收的能量大于释放的能量)，同时分子从低能态跃迁到高能态(斯托克斯线)；分子吸收频率为V₀的光子，发射V₀+V₁的光子(即释放的能量大于吸收的能量)，同时分子从高能态跃迁到低能态(反斯托克斯线)。分子能级的跃迁仅涉及转动能级，发射的是小拉曼光谱；涉及振动一转动能级，发射的是大拉曼光谱图2-4听示是拉曼光谱的能阶图，其可以更好地表示出不同的能阶相对应的拉曼信号(图中线的粗细大致与描述信-号的强度成比例)。与分子红外光谱不同，极性分子和非极性分子都能产生拉曼光谱了拉曼光谱的应用范围遍及化学、物理学、生物学和医学等各个领域，对于纯定性分析、高度定量分析和测定分子结构都有很大价值。

图2-4 拉曼光谱能阶图

随着拉曼光谱学、仪器学、激光技术的发展，拉曼光谱技术作为一种成熟的光谱分析技术，已发展了多种不同的分析技术，如傅里叶变换-拉曼(FT-R.aman)光谱、表面增强拉曼光谱(Surface Enhanced Raman Spectroscopy,SERS)、激光共振拉曼光谱( Resonance Raman Spectrome-try)、共焦显微拉曼光谱等。表2-1列出了各种拉曼光谱技术的原理、优缺点及主要的应用领域。

表2-1 典型拉曼光谱技术

二.紫外-可见光分光光度法

1．理论基础

紫外-可见光(UV-Vis)谱区电磁波波长范围为200～900nm，波数范围为50000～10000cm^-1。物质对紫外光谱区光的吸收具有选择性，这种选择性的特征吸收光谱使得使用紫外分光光度法检测农产品农药残留成为可能。物质中的分子或原子与紫外光子碰撞后吸收了紫外光子的能量，导致分子能级和电子能级发生跃迁从而形成物质的紫外光区吸收光谱。不同物质内部分子或原子结构的不同反映在光谱吸收上即不同物质对紫外光谱区的吸收波段不同，因此可根据其特有的吸收光谱曲线进行定性或定量分析。定量分析的基础是朗伯-比尔定律：物质在一定浓度时的吸光度不仅与物质种类有关且与介质的厚度和浓度成正比。紫外可见光区域可以反映许多有机化合物的特征信息，因此可用紫外-可见光分光光度法定性和定量分析有机物结构及含量。

2．技术特点

1)同一浓度的待测溶液对不同波长的光有不同的吸光度；

2)对于同一待测溶液，浓度愈大，吸光度也愈大；

3)对于同一物质，不论浓度大小如何，最大吸收峰所对应的波长(最大吸收波长λ_max)相同，并且曲线的形状也完全相同。

文章来源：《多光谱食品品质检测技术与信息处理研究》

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