Mi az a Raman szórása?

Amikor a fény szilárd, folyékony vagy gázon halad át, a fény egy része szétszóródik, és irányba halad, amelyek különböznek a bejövő fénytől.A szétszórt fény nagy része megtartja eredeti frekvenciáját mdash;Ezt elasztikus szórásnak nevezik, a Rayleigh szórás példa.A szétszórt fény kis részének kevésbé lesz a frekvenciája, mint a bejövő fénynél, és a még kisebb arányban magasabb frekvenciájú és mdash;Ezt elasztikus szórásnak nevezik.A Raman Scattering a rugalmatlan szórás egyik formája, és Chandrasekkara Venkata Raman elnevezésű, aki 1930 -ban Nobel -díjat kapott a témájával kapcsolatos munkájáért.összetett.Amikor az elektromágneses sugárzás, amelynek fénye egy típusú, kölcsönhatásba lép egy molekulával, torzíthatja a molekula elektronfelhőjének alakját;Az, hogy ez történik, a molekula polarizálhatóságának nevezik, és az atomok közötti kötések szerkezetétől és a kötések természetétől függ.A könnyű fotonnal való interakció után az elektronfelhő alakja oszcillálhat a bejövő fotonéhoz kapcsolódó frekvencián.Ez az oszcilláció viszont a molekula új fotont bocsát ki ugyanabban a frekvencián, amely rugalmas, vagy Rayleigh szórást eredményez.A Rayleigh és a Raman szórás előfordulásának mértéke a molekula polarizálhatóságától függ. A

Ha egy molekula a legalacsonyabb vibrációs állapotban van, akkor a bejövő foton néha magasabb vibrációs állapotba kerül, az energiát veszít a folyamat során, és így a kibocsátott foton kevesebb energiával rendelkezik, és ezért alacsonyabb frekvenciát mutat.Ritkábban a molekula már meghaladhatja a legalacsonyabb vibrációs állapotát, ebben az esetben a bejövő foton visszatérhet az alsó állapotba, és egy magasabb frekvenciájú fotonként bocsát ki energiát.A magasabb frekvenciájú fotonok a Raman szórás néven ismert rugalmatlan szórás formája.Ha a szétszórt fény spektrumát elemezzük, akkor a Rayleigh -szórás következtében a bejövő frekvencián egy vonalat mutat, kisebb vonalakkal alacsonyabb frekvenciákon, és még mindig kisebb vonalakkal magasabb frekvenciákon.Ezek az alacsonyabb és magasabb frekvenciavonalak, az úgynevezett Stokes és az anti-Stokes vonalak, a Rayleigh vonaltól azonos időközönként fordulnak elő, és az általános minta a Raman szórás jellemzője.Úgy tűnik, hogy a Stokes vonalak a molekulák típusaitól függnek, amelyekkel a fény kölcsönhatásba lép, a Raman -szórás felhasználható az anyag mintájának összetételének meghatározására, például az ásványi anyagok, amelyek egy kőzetben vannak jelen.Ezt a technikát Raman spektroszkópia néven ismerték, és általában egy monokromatikus lézert alkalmaz a fényforrásként.Az egyes molekulák mindegyike egyedi stokes és anti-stokes vonalakat eredményez, lehetővé téve azok azonosítását.