Wat is Raman -spectroscopie?

Raman -spectroscopie is een techniek om de functie van golflengten tussen straling en materie te bestuderen.In het bijzonder bestudeert de wetenschap laagfrequente modi zoals trillingen en rotaties.De belangrijkste manier waarop het proces werkt, is door monochromatisch licht te verspreiden zonder de kinetische energie van de deeltjes te behouden.Wanneer laserlicht interageert met de trillingen van structuren binnen een atoom, is een reactie binnen het licht zelf het resultaat.Hierdoor kunnen wetenschappers informatie verzamelen over het systeem met behulp van Raman -laserspectroscopie.

De basistheorie achter Raman -spectroscopie is het Raman -effect.Licht wordt geprojecteerd op een molecuul met de bedoeling om interactie met de elektronenwolk, het gebied rond een of tussen elektronen in een atoom.Hierdoor wordt het molecuul opgewonden door individuele lichteenheden, bekend als een foton.Het energieniveau in het molecuul wordt verhoogd of verlaagd.Licht van de specifieke locatie wordt vervolgens verzameld met een lens en doorgegeven aan een monochromator.

Een monochromator is een apparaat dat optisch een smalle golflengteband van licht verzendt.Vanwege het feit dat banden van licht verspreiden door transparante vaste stoffen en vloeistoffen, bekend als Rayleigh -verstrooiing, zijn de golflengten dichter bij het licht van de laser verspreid, terwijl het resterende licht met de trillingsinformatie wordt verzameld door een detector.Voorspelde het idee van het lichtverstrooiing door het Raman -effect in 1923. Het was echter niet tot 1928 dat Sir C.V.Raman ontdekte de mogelijkheden achter Raman -spectroscopie.Zijn observaties behandelden vooral met zonlicht vanwege het feit dat lasertechnologie op dat moment niet direct beschikbaar was.Met behulp van een fotografisch filter was hij in staat om monochromatisch licht te projecteren terwijl hij opmerkte dat het licht de frequentie veranderde.Raman kreeg in 1930 de Nobelprijs voor de natuurkunde voor zijn ontdekking.

Het meest voorkomende gebruik voor Raman-spectroscopie is op het gebied van chemie, geneeskunde en solid-state fysica.Chemische bindingen van moleculen kunnen door het proces worden geanalyseerd, waardoor onderzoekers onbekende verbindingen gemakkelijker kunnen identificeren door de trillingsfrequentie.In de geneeskunde kunnen Raman -lasers het mengsel van gassen in anesthetica volgen.

Solid-state fysica maakt gebruik van de technologie om de excitaties van verschillende vaste stoffen te meten.Geavanceerde versies van het concept kunnen ook worden gebruikt door wetshandhaving om vervalste medicijnen te identificeren terwijl ze nog in de verpakking zijn.Dit gebeurt wanneer de technologie beperkt is in zijn gevoeligheid en in wezen door bepaalde lagen mag gaan totdat deze het gewenste molecuul bereikt.