Co je Ramanova spektroskopie?

Ramanova spektroskopie je technika pro studium funkce vlnových délek mezi zářením a hmotou. Konkrétně vědecká věda studuje nízkofrekvenční režimy, jako jsou vibrace a rotace. Hlavní způsob, jakým proces funguje, je rozptyl monochromatického světla bez zachování kinetické energie částic. Když laserové světlo interaguje s vibracemi struktur v atomu, je výsledkem reakce uvnitř samotného světla. To umožňuje vědcům shromažďovat informace o systému pomocí Ramanovy laserové spektroskopie.

Základní teorií Ramanovy spektroskopie je Ramanův efekt. Světlo se promítá na molekulu s úmyslem interakce s elektronovými oblakem, oblast kolem jednoho nebo mezi elektrony v atomu. To způsobuje, že molekula bude vzrušena jednotlivými jednotkami světla, známá jako foton. Hladina energie v molekule je zvýšena nebo snížena. Světlo z konkrétního umístění se poté shromažďuje s objektivem a přenáší se na monochroMator.

Monochromátor je zařízení, které opticky přenáší úzký pás světla vlnové délky. Vzhledem k tomu, že pásy světelného rozptylu přes průhledné pevné látky a kapaliny, známé jako rozptyl Rayleigh, jsou vlnové délky blíže ke světlu z laseru rozptýleny, zatímco zbývající světlo s vibračními informacemi je shromažďováno detektorem.

Adolf Smekal předpověděl myšlenku rozptylu světla přes Ramanův efekt v roce 1923. Sir C.V. Raman objevil možnosti za Ramanovou spektroskopií. Jeho pozorování se zabývala především slunečním světlem kvůli skutečnosti, že laserová technologie nebyla v té době snadno dostupná. Pomocí fotografického filtru dokázal promítat monochromatické světlo a pozoroval, že světlo změnilo frekvenci. Raman získal Nobelovu cenu za fyziku za jeho objev v roce 1930.

nejběžnějšíPoužití pro Ramanovou spektroskopii je v polích chemie, medicíny a fyziky pevného stavu. Chemické vazby molekul mohou být analyzovány procesem, což vědcům umožňuje snadněji identifikovat neznámé sloučeniny vibrační frekvencí. V medicíně mohou Ramanovy lasery monitorovat směs plynů používaných v anestetice.

Fyzika pevného stavu využívá technologii k měření excitací různých pevných látek. Pokročilé verze konceptu lze také použít donucovacími orgány k identifikaci padělaných drog při stále v obalu. K tomu dochází, když je technologie omezená ve své citlivosti a ponechává v podstatě procházet určitými vrstvami, dokud nedosáhne požadované molekuly.