Espectroscòpia Raman
La espectroscòpia Raman (cridada aixina per C.V. Raman) és una tècnica espectroscópica usada en química i física de la matèria condensada per a estudiar modos de baixa freqüència com els vibratorios, rotatoris, i uns atres.[1] Es basa en els fenomens de dispersió inelástica, o dispersió Raman, de la llum monocromàtica, generalment d'un làser en el ranc de llum visible, l'infrarrojo propenc, o el ranc ultravioleta propenc. La llum làser interactua en fononés o atres excitació en el sistema, provocant que l'energia dels fotons del làser experimente un desplaçament cap a dalt o cap a avall. El desplaçament en energia dona informació sobre els modos vibracionales en el sistema. l'espectroscòpia infrarroja proporciona una informació similar, pero complementària.
Generalment, una mostra s'allumena en un raig làser. La llum del punt allumenat és arreplegada en un lent i és enviada a un monocromador. Per la dispersió elàstica de Rayleigh, les llongituts d'ona propenques a la llínea del làser són filtrades, mentres que el restant de la llum arreplegada és dispersada sobre un detector.
La dispersió Raman espontànea és típicament molt dèbil, i com resultat la principal dificultat de l'espectroscòpia Raman està en separar la dèbil inelásticamente dispersada llum, de l'intensa llum làser dispersada de Rayleigh. Històricament, els espectrómetros de Raman usaven reixetes difractoras holográficas i múltiples etapes de dispersió per a alcançar un alt grau de rebuig del làser. En el passat, els fotomultiplicadorés era els detectors elegits per a les configuracions de dispersores Raman, lo que resultava en llarcs temps d'adquisició. No obstant, l'instrumentació moderna casi universalment ampra filtres notch o de detector de vores per al rebuig del làser i els espectrógrafs (com Czerny-Turner, echelle o basats en FT) i els detectors de CCD.
Hi ha un número de tipos alvançats d'espectroscòpia Raman, incloent la superfície realçada Raman (SERS), punta realçada Raman (TERS), Raman polarisat, Raman estimulat (anàlec a l'emissió estimulada), transmissió Raman, espacial compensat Raman, i la hiper-Raman.
Teoria bàsica
[editar | editar còdic]L'efecte de Raman es deu a l'incidència d'un fotó sobre una molècula i la conseqüent interacció en la núvol d'electrons dels enllaços d'esta, excitant la molècula a un estat virtual. En l'efecte Raman espontàneu, la molècula s'excita des del estat fonamental a un atre estat d'energia virtual, i la posterior relaixació a un estat vibracional excitat genera l'anomenada dispersió Raman Stokes. En cas que la molècula estiguera en un estat vibracional excitat, la dispersió Raman es denomina dispersió Raman anti-Stokes.
Per a exhibir l'efecte Raman, la molècula requerix un canvi en el potencial molecular de polarisació o cantitat de deformació del núvol electrònic en la coordenada vibracional. En vista de que el desplaçament Raman és igual al nivell vibratorio que està implicat, la cantitat del canvi de polarizabilidad determinarà l'intensitat de dispersió Raman, per lo que el patró de freqüències de desplaçament està determinat per estats vibracionales i rotacionales típics de la mostra baix estudi.
Història
[editar | editar còdic]Encara que la dispersió inelástica de la llum va ser predita per Adolf Smekal en 1923, no va ser fins a 1928 quan va ser observada empíricament. L'efecte Raman va ser nomenat d'esta manera pels seus descobridors, el científic indi Sir C. V. Raman que va observar l'efecte en la llum solar. (1928, junt a K. S. Krishnan i independentment per Grigory Landsberg i Leonid Mandelstam).[1] Raman, guanya el premi Nobel de Física en 1930 pel seu descobriment, utilisant la llum solar, una tira angosta de filtre fotogràfic per a generar la llum monocromàtica i un filtre "creuat" per a bloquejar esta llum monocromàtica. Va trobar que aquella llum canviava la freqüència en passar a través del filtre "creuat". Després, la teoria sistematisada de l'efecte Raman va ser desenrollada pel físic chec George Placzek entre 1930 i 1934.[2] Després, la llum de l'arc de mercuri va ser usada com a font principal de llum primer detectant-la fotográficamente i després espectrofotométricament. En el present, la font de llum la constituïxen els làser.
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ 1,0 1,1 Gardiner, D.J. (1989). Practical Raman spectroscopy, Springer-Verlag. ISBN 978-0387502540.
- ↑ Placzek G.: "Rayleigh Streeung und Raman Effekt", In: Hdb. der Radiologie, Vol. VI., 2, 1934, p. 209
Referències
[editar | editar còdic]
- Este artícul conté una traducció derivada de «Espectroscopia Raman» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.