Apa hamburan Raman?

Ketika cahaya bergerak melalui padatan, cair atau gas beberapa cahaya akan tersebar, melaju ke arah yang berbeda dari cahaya yang masuk.Sebagian besar cahaya yang tersebar akan mempertahankan frekuensi aslinya mdash;Ini dikenal sebagai hamburan elastis, hamburan Rayleigh menjadi contoh.Sebagian kecil dari cahaya yang tersebar akan memiliki frekuensi lebih rendah dari cahaya yang masuk dan proporsi yang lebih kecil akan memiliki frekuensi mdash yang lebih tinggi;Ini dikenal sebagai hamburan inelastik.Hamburan Raman adalah bentuk hamburan tidak elastis dan dinamai sesuai dengan Chandrasekara Venkata Raman, yang menerima hadiah Nobel untuk karyanya tentang masalah ini pada tahun 1930.

Meskipun hamburan dapat dianggap sebagai cahaya yang hanya memantulkan partikel -partikel kecil, kenyataannya lebih banyakkompleks.Ketika radiasi elektromagnetik, di mana cahaya adalah jenis, berinteraksi dengan molekul, ia dapat mendistorsi bentuk awan elektron molekul;Sejauh mana hal ini terjadi dikenal sebagai polarizabilitas molekul dan tergantung pada struktur molekul dan sifat ikatan antara atom -atomnya.Mengikuti interaksi dengan foton cahaya, bentuk awan elektron dapat berosilasi pada frekuensi yang terkait dengan foton yang masuk.Osilasi ini pada gilirannya menyebabkan molekul memancarkan foton baru pada frekuensi yang sama, menghasilkan hamburan elastis, atau rayleigh.Sejauh mana hamburan Rayleigh dan Raman terjadi tergantung pada polarizabilitas molekul.

molekul

juga dapat bergetar, dengan panjang ikatan antara atom meningkat secara berkala atau menurun sebesar 10%.Jika molekul berada dalam keadaan getaran terendah, kadang -kadang foton yang masuk akan mendorongnya ke keadaan getaran yang lebih tinggi, kehilangan energi dalam proses dan mengakibatkan foton yang dipancarkan memiliki lebih sedikit energi dan karenanya frekuensi yang lebih rendah.Lebih jarang, molekul mungkin sudah di atas keadaan getaran terendah, dalam hal ini foton yang masuk dapat menyebabkannya kembali ke keadaan yang lebih rendah, mendapatkan energi yang dipancarkan sebagai foton dengan frekuensi yang lebih tinggi.Foton frekuensi yang lebih tinggi adalah bentuk hamburan inelastik yang dikenal sebagai hamburan Raman.Jika spektrum cahaya yang tersebar dianalisis, itu akan menunjukkan garis pada frekuensi yang masuk karena hamburan Rayleigh, dengan garis yang lebih kecil pada frekuensi yang lebih rendah, dan garis yang lebih kecil pada frekuensi yang lebih tinggi.Garis frekuensi yang lebih rendah dan lebih tinggi ini, yang dikenal sebagai garis Stokes dan anti-Stokes, masing-masing, terjadi pada interval yang sama dari garis Rayleigh dan pola keseluruhan adalah karakteristik hamburan Raman.

karena interval frekuensi di mana Stokes dan anti-Garis Stokes muncul tergantung pada jenis molekul yang berinteraksi dengan cahaya, hamburan Raman dapat digunakan untuk menentukan komposisi sampel material, misalnya, mineral yang ada dalam sepotong batu.Teknik ini dikenal sebagai spektroskopi Raman, dan biasanya menggunakan laser monokromatik sebagai sumber cahaya.Molekul tertentu masing-masing akan menghasilkan pola unik Stokes dan garis anti-Stoke, memungkinkan identifikasi mereka.