Quang phổ Raman là gì?

Quang phổ Raman là một kỹ thuật để nghiên cứu chức năng của bước sóng giữa bức xạ và vật chất.Cụ thể, khoa học nghiên cứu các chế độ tần số thấp như rung động và xoay.Cách chính của quá trình hoạt động là bằng cách tán xạ ánh sáng đơn sắc mà không cần bảo vệ động năng của các hạt.Khi ánh sáng laser tương tác với các rung động của các cấu trúc trong một nguyên tử, một phản ứng trong chính ánh sáng là kết quả.Điều này cho phép các nhà khoa học thu thập thông tin về hệ thống bằng phương pháp quang phổ laser Raman. Lý thuyết cơ bản đằng sau quang phổ Raman là hiệu ứng Raman.Ánh sáng được chiếu lên một phân tử với mục đích tương tác với đám mây electron, diện tích xung quanh một hoặc giữa các electron trong một nguyên tử.Điều này làm cho phân tử bị kích thích bởi các đơn vị ánh sáng riêng lẻ, được gọi là photon.Mức năng lượng trong phân tử được tăng hoặc giảm.Ánh sáng từ vị trí cụ thể sau đó được thu thập với một ống kính và chuyển tiếp đến một bộ đơn sắc.Một bộ đơn sắc là một thiết bị truyền qua một dải ánh sáng bước sóng hẹp.Do thực tế là các dải ánh sáng tán xạ qua các chất rắn và chất lỏng trong suốt, được gọi là tán xạ Rayleigh, các bước sóng gần với ánh sáng từ laser được phân tán, trong khi ánh sáng còn lại với thông tin rung động được thu thập bởi máy dò.Dự đoán ý tưởng về sự tán xạ ánh sáng thông qua hiệu ứng Raman vào năm 1923. Tuy nhiên, đến năm 1928, Ngài C.V.Raman phát hiện ra các khả năng đằng sau quang phổ Raman.Những quan sát của ông được xử lý chủ yếu với ánh sáng mặt trời do thực tế là công nghệ laser không có sẵn vào thời điểm đó.Sử dụng một bộ lọc nhiếp ảnh, anh ta có thể chiếu ánh sáng đơn sắc trong khi quan sát rằng ánh sáng thay đổi tần số.Raman đã được trao giải thưởng Nobel về vật lý cho khám phá của ông vào năm 1930. Ứng dụng phổ biến nhất cho quang phổ Raman là trong các lĩnh vực hóa học, y học và vật lý trạng thái rắn.Liên kết hóa học của các phân tử có thể được phân tích thông qua quá trình, cho phép các nhà nghiên cứu dễ dàng xác định các hợp chất chưa biết hơn thông qua tần số rung động.Trong y học, laser Raman có thể theo dõi hỗn hợp các loại khí được sử dụng trong thuốc gây mê.Vật lý trạng thái rắn sử dụng công nghệ để đo lường sự kích thích của các chất rắn khác nhau.Các phiên bản nâng cao của khái niệm này cũng có thể được sử dụng bởi cơ quan thực thi pháp luật để xác định các loại thuốc giả trong khi vẫn còn trong bao bì.Điều này xảy ra khi công nghệ bị giới hạn về độ nhạy của nó và về cơ bản được phép đi qua các lớp nhất định cho đến khi nó đạt đến phân tử mong muốn.