Raman tán xạ là gì?

Khi ánh sáng đi qua một chất rắn, chất lỏng hoặc khí, một số ánh sáng sẽ được phân tán, di chuyển theo các hướng khác với ánh sáng đến.Hầu hết các ánh sáng phân tán sẽ giữ lại tần số mdash ban đầu của nó;Điều này được gọi là tán xạ đàn hồi, tán xạ Rayleigh là một ví dụ.Một tỷ lệ nhỏ của ánh sáng phân tán sẽ có tần số nhỏ hơn so với ánh sáng đến và tỷ lệ nhỏ hơn sẽ có tần suất mdash cao hơn;Điều này được gọi là tán xạ không co giãn.Sự tán xạ Raman là một hình thức tán xạ không đàn hồi và được đặt theo têntổ hợp.Khi bức xạ điện từ, trong đó ánh sáng là một loại, tương tác với một phân tử, nó có thể làm biến dạng hình dạng của đám mây điện tử phân tử;Mức độ mà điều này xảy ra được gọi là tính phân cực của phân tử và phụ thuộc vào cấu trúc của phân tử và bản chất của các liên kết giữa các nguyên tử của nó.Sau khi tương tác với một photon ánh sáng, hình dạng của đám mây electron có thể dao động ở tần số liên quan đến hình photon đến.Dao động này lần lượt làm cho phân tử phát ra một photon mới ở cùng tần số, dẫn đến sự đàn hồi hoặc rayleigh, tán xạ.Mức độ tán xạ Rayleigh và Raman xảy ra phụ thuộc vào tính phân cực của phân tử. Các phân tử cũng có thể rung, với độ dài liên kết giữa các nguyên tử định kỳ tăng hoặc giảm 10%.Nếu một phân tử ở trạng thái rung động thấp nhất, đôi khi một photon đến sẽ đẩy nó vào trạng thái rung cao hơn, mất năng lượng trong quá trình và dẫn đến photon phát ra có ít năng lượng hơn và do đó tần số thấp hơn.Ít phổ biến hơn, phân tử có thể đã ở trên trạng thái rung thấp nhất của nó, trong trường hợp đó, photon đến có thể khiến nó trở lại trạng thái thấp hơn, đạt được năng lượng được phát ra như một photon có tần số cao hơn.Các photon tần số cao hơn là hình thức tán xạ không đàn hồi được gọi là tán xạ Raman.Nếu phổ của ánh sáng phân tán được phân tích, nó sẽ hiển thị một đường ở tần số đến do tán xạ Rayleigh, với các đường nhỏ hơn ở tần số thấp hơn và vẫn còn các đường nhỏ hơn ở tần số cao hơn.Các đường tần số thấp hơn và cao hơn, được gọi là các dòng Stokes và chống Stokes, tương ứng, xảy ra ở cùng một khoảng từ đường Rayleigh và mô hình tổng thể là đặc trưng của sự tán xạ Raman.Các dòng Stokes xuất hiện phụ thuộc vào các loại phân tử mà ánh sáng tương tác, sự tán xạ Raman có thể được sử dụng để xác định thành phần một mẫu vật liệu, ví dụ, các khoáng chất có trong một mảnh đá.Kỹ thuật này được gọi là quang phổ Raman, và thường sử dụng một tia laser đơn sắc làm nguồn sáng.Mỗi phân tử cụ thể sẽ tạo ra một mô hình duy nhất của các dòng Stokes và Anti-Stokes, cho phép nhận dạng của chúng.