發(fā)布時(shí)間：2021-08-30 18:54

  萬(wàn)物生長(zhǎng)都離不開水,因此,近幾年越來(lái)越多的科研人員專注于水的研究,而拉曼光譜是從分子層面上研究水與水、水與其他物質(zhì)之間的相互作用以及水分子團(tuán)簇的微觀結(jié)構(gòu)的一種很重要的方法。自激光出現(xiàn)以來(lái),拉曼散射有了更廣闊的發(fā)展空間,為物質(zhì)的探索提供了新的途徑。本文深入探究了激光誘導(dǎo)等離子體沖擊波對(duì)水分子結(jié)構(gòu)改變以及水中強(qiáng)、弱氫鍵對(duì)水拉曼散射的影響。(1)強(qiáng)度為185mJ,波長(zhǎng)為355 nm,脈寬為6 ns的Nd:YAG脈沖激光入射水表面,在空氣和水交界處產(chǎn)生了激光誘導(dǎo)擊穿現(xiàn)象,并且在拉曼光譜的3000cm-1處發(fā)現(xiàn)了一個(gè)新的OH伸縮振動(dòng)峰,分析可知,是由于激光誘導(dǎo)沖擊波氣泡上水的雙分子層中強(qiáng)弱氫鍵所致。同時(shí),在-15℃的溫度下,利用強(qiáng)度為50 mJ,波長(zhǎng)為355nm,脈寬為12nm的Nd:YAG脈沖激光作用于冰Ih,得到了雙峰結(jié)構(gòu),同樣可以用強(qiáng)弱氫鍵的機(jī)制來(lái)解釋。由于氫鍵強(qiáng)度不同,導(dǎo)致OH鍵鍵長(zhǎng)的變化,才出現(xiàn)了拉曼位移的差異。我們認(rèn)為,在冰的其它相中可能也存在強(qiáng)弱氫鍵的作用。(2)實(shí)驗(yàn)利用532 nm的Nd:YAG脈沖激光作用于水內(nèi)部,同時(shí)獲得了水的前向和背向受激拉曼散射光譜.結(jié)果表明,水的背向受激拉曼散射在3453cm-1處出現(xiàn)了一個(gè)新峰,經(jīng)分析表明,此峰與冰VII的自發(fā)拉曼散射光譜結(jié)果一致.通過理論分析和實(shí)驗(yàn)對(duì)比,我們將水的背向拉曼峰歸結(jié)為冰VII振動(dòng)所產(chǎn)生的:由于激光誘導(dǎo)水擊穿產(chǎn)生了等離子體沖擊波,對(duì)背向水施加二次壓縮作用形成了冰VII相;同時(shí)出現(xiàn)的雙峰結(jié)構(gòu)歸因于水(冰)中強(qiáng)弱氫鍵作用的影響。



本文編號(hào)：2201202