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Was ist Raman Streuung?

Wenn Licht durch einen festen, flüssigen oder gasleichten Licht fließt, wird ein Teil des Lichts verstreut und reist in Richtungen, die sich von der des eingehenden Lichts unterscheiden.Der größte Teil des verstreuten Lichts behält seine ursprüngliche Frequenz und Mdash.Dies ist als elastische Streuung bekannt und Rayleigh -Streuung ist ein Beispiel.Ein kleiner Anteil des gestreuten Lichts hat eine Frequenz, die weniger als der des eingehenden Lichts ist, und ein noch kleinerer Anteil hat eine höhere Frequenz und MDASH.Dies ist als unelastische Streuung bekannt.Die Raman -Streuung ist eine Form der unelastischen Streuung und ist nach Chandrasekkara Venkata Raman benannt, der 1930 einen Nobelpreis für seine Arbeit zu diesem Thema erhielt.Komplex.Wenn die elektromagnetische Strahlung, von der Licht ein Typ ist, mit einem Molekül interagiert, kann es die Form der Elektronenwolke des Moleküls verzerren.Das Ausmaß, in dem dies geschieht, ist als Polarisierbarkeit des Moleküls bekannt und hängt von der Struktur des Moleküls und der Art der Bindungen zwischen seinen Atomen ab.Nach der Wechselwirkung mit einem Lichtphoton kann die Form der Elektronenwolke mit einer Frequenz schwingen, die mit der des eingehenden Photons zusammenhängt.Diese Schwingung wiederum bewirkt, dass das Molekül ein neues Photon bei gleicher Frequenz emittiert, was zu Elastizität oder Rayleigh führt, die Streuung.Das Ausmaß, in dem Rayleigh und Raman -Streuung auftreten, hängt von der Polarisierbarkeit des Moleküls ab.

Moleküle können ebenfalls vibrieren, wobei die Bindungslängen zwischen Atomen regelmäßig um 10%zunehmen oder abnehmen.Wenn sich ein Molekül in seinem niedrigsten Schwingungszustand befindet, drückt es manchmal ein eingehendes Photon in einen höheren Schwingungszustand, der in dem Prozess Energie verliert und dazu führt, dass das emittierte Photon weniger Energie und damit eine niedrigere Frequenz hat.Weniger häufig ist das Molekül möglicherweise bereits über seinem niedrigsten Schwingungszustand. In diesem Fall könnte das eingehende Photon dazu führenHochfrequenzphotonen sind die Form einer unelastischen Streuung, die als Raman -Streuung bekannt ist.Wenn das Spektrum des verstreuten Lichts analysiert wird, zeigt es eine Linie bei der eingehenden Frequenz aufgrund von Rayleigh -Streuung mit kleineren Linien bei niedrigeren Frequenzen und immer noch kleineren Linien bei höheren Frequenzen.Diese niedrigeren und höheren Frequenzlinien, die als Stokes und Anti-Stokes-Linien bekannt sind, treten in denselben Intervallen der Rayleigh-Linie auf, und das Gesamtmuster ist charakteristisch für die Raman-Streuung.Stokes -Linien erscheinen, hängt von den Arten von Molekülen ab, mit denen Licht interagiert. Die Raman -Streuung kann verwendet werden, um die Zusammensetzung einer Materialprobe zu bestimmen, beispielsweise die in einem Gestein vorhandenen Mineralien.Diese Technik ist als Raman -Spektroskopie bekannt und verwendet normalerweise einen monochromatischen Laser als Lichtquelle.Bestimmte Moleküle erzeugen jeweils ein einzigartiges Muster von Stokes und Anti-Stokes-Linien, was ihre Identifizierung ermöglicht.