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1、拉曼光谱原理及其在考古中的应用,试 讲 人：李 洋 单 位：历史学院,2012年9月1日,现代分析仪器在考古中的应用,1,上节回顾,X-射线衍射（XRD）的原理 粉末法的制样要求 X-射线衍射仪在考古中的应用,“有损”“无损”或“微损”,2,内容概要,拉曼光谱原理 拉曼光谱仪简介 拉曼光谱在考古的应用,3,拉曼光谱原理,4,什么是拉曼效应？,由于汞灯强度低，单色性、方向性和相干性都很差，拉曼光谱及其微弱。因此， 当时的拉曼光谱只能局限于化学分子振动谱的研究。,5,弹性散射与非弹性散射,6,能级示意图,7,拉曼光谱的信息与解析,8,拉曼光谱的优势,通过前面这些基本原理可以看出，拉曼光谱在材料表征
2、方面具有很大的优势： 获得分子层面的大量信息 对样品没有特殊要求，测试时间短，灵敏度高 可以做到无损、实时检测,9,拉曼光谱应用领域,10,拉曼光谱仪简介,11,拉曼光谱仪示意图,12,常见的拉曼光谱仪,LabRAM HR 800 UV-VIS-NIR,光谱分辨率： 0.65 cm-1,实验室型,光谱分辨率： 10 cm-1,MiniRam,便携型,13,改进后适用于考古的拉曼光谱仪,14,实验参数的选择,激发波长 激光功率 狭缝大小 显微镜倍数,15,激发波长的选择,16,拉曼光谱在考古中的应用,17,应用实例,颜料 金属腐蚀产物 陶瓷呈色物 石器 玉器,18,颜料-手稿,微量的优势！,朱红
3、,铅白,蓝铜矿,孔雀石,方解石,白云石,铅锡黄,19,颜料-壁画,无损、原位的优点！,蓝铜矿,孔雀石,20,金属腐蚀产物,思考： 该样品如果使用XRD进行腐蚀产物物相分析，其结果会有何差别？,青铜残片,21,陶瓷呈色物,古代,现代,22,石器,Aztec “rock crystal” skull,G.D. Smith, R.J.H. Clark Journal of Archaeological Science 31 (2004) 11371160,石英,方解石,X,23,玉石,透闪石,蛇纹石,斜长石-黝帘石,绿松石,青金石（天青石）,24,拉曼光谱应用于考古的优势,无损、原位、实时 无需专门
4、制备或准备测试样品 测试速度快、区域小、精度高、结果信息量大,25,目前拉曼光谱应用于考古的不足之处,易受样品表层变化的影响 数据库不完备 研究层次浅，大多数研究只满足于确定材料种类，拉曼光谱“指纹特征谱”的特点未利用,26,本章小结,拉曼光谱是一种新兴的无损或微损分析技术 拉曼光谱可以准确测定古代颜料、陶瓷呈色物、金属腐蚀产物、石器、玉器等遗物的物质种类 拉曼光谱在考古中的应用前景广阔,27,习题与作业,拉曼光谱仪分析古代遗物的优点和目前应用中的不足之处？ 拉曼光谱实验中考古工作者应注意的事项？ 选择一类自己感兴趣的古代遗物，利用期刊网和SCI搜索引擎下载该类遗存相关的最新拉曼光谱研究论文2
5、篇（中英文各1篇），认真阅读后，比较国内外在该领域拉曼光谱研究的异同，并谈谈自己的感想（1000字左右）。,28,参考书目,中国社会科学院考古研究所著：科技考古的方法与应用，文物出版社，北京，2012年。 陈铁梅编著：科技考古学，北京大学出版社，北京，2008年。 潘春旭：材料物理与化学实验教程，中南大学出版社，长沙，2008年。 M. Bouchard, D. C. Smith：Catalogue of 45 reference Raman spectra of minerals concerning research in art history or archaeology, espec
6、ially on corroded metals & coloured glass，Spectrochimica Acta A,2003(59). G. D. Smith, R. J. H. Clark：Raman microscopy in archaeological science，Journal of Archaeological Science,2004(31). 左健，许存义：古壁画、陶彩颜料的拉曼光谱分析，光散射学报，1999 (03)。 李涛等：蓬莱出土古代青铜器锈蚀产物的显微喇曼光谱分析，光散射学报,2007(01)。 赵虹霞，干福熹：拉曼光谱技术在中国古玉、古玉器鉴定和研究中的应用，光谱学与光谱分析，2009(11)。 陈笑蓉等：拉曼光谱技术在仿古玉鉴定中的应用，文物保护与考古科学，2007(1)。,29,END,Thanks for Your Attention!,30,
