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拉曼光谱

CV 拉曼爵士
CV 拉曼爵士

在《星际迷航》的虚构宇宙中,星际舰队船员使用一种称为三录仪的复杂手持设备作为传感器和数据分析工具。它可以分析不熟悉的环境,诊断生命形式的疾病,并提供有关星舰状态的工程信息。

尽管三录仪显然属于科幻小说领域,但科学家们正在尝试开发一种类似三录仪的设备来识别宝石矿物质.该技术将被 NASA 使用;美国太空计划,在他们 2009 年的火星漫游者宇宙飞船中。它最终将被矿物学家和宝石学家使用。

该系统使用一种称为拉曼光谱的技术来检测矿物的独特指纹。拉曼效应于 1928 年由印度科学家 CV 拉曼爵士首次发现,他因这一发现于 1930 年获得诺贝尔奖。

当单色光照射到分子上并与该分子键的电子云相互作用时,就会发生拉曼效应。随后的激发导致光以与透射物质不同的图案散射。由于每种材料都有其独特的光谱模式,因此拉曼效应可用作 鉴别.

星际迷航三录仪
星际迷航三录仪

与其他识别矿物的方法不同,拉曼光谱仪不需要破坏性采样。它向样品发射激光束,然后分析发出的微弱光以测量拉曼效应的光谱。

美国科学家一直在为 4,000 种不同矿物编制拉曼光谱数据库。当数据库完成后,它最终将被整合到一个可以指向任何矿物的手持设备中。将观察到的拉曼光谱与数据库进行比较将快速返回鉴别.

拉曼光谱只是光谱的一种。它不应该与传统的光谱仪相混淆宝石学确定不同种类半透明宝石的吸收光谱。这些光谱仪通常使用白光,而不是激光。还有更复杂的光谱学形式,例如伽马射线光谱学,可用于识别实验室-辐照宝石。

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