Qu'est-ce que la spectroscopie Raman?
La spectroscopie Raman est une technique permettant d'étudier la fonction des longueurs d'onde entre le rayonnement et la matière. Plus précisément, la science étudie les modes basse fréquence tels que les vibrations et les rotations. Le processus consiste principalement à diffuser de la lumière monochromatique sans conserver l'énergie cinétique des particules. Lorsque la lumière laser interagit avec les vibrations des structures à l'intérieur d'un atome, il en résulte une réaction à l'intérieur de la lumière. Cela permet aux scientifiques de rassembler des informations sur le système en utilisant la spectroscopie laser Raman.
La théorie de base de la spectroscopie Raman est l'effet Raman. La lumière est projetée sur une molécule dans le but d'interagir avec le nuage d'électrons, la zone située autour d'un ou entre les électrons d'un atome. Cela provoque l'excitation de la molécule par des unités individuelles de lumière, appelées photons. Le niveau d'énergie dans la molécule est augmenté ou diminué. La lumière de l'emplacement particulier est ensuite collectée à l'aide d'une lentille et transmise à un monochromateur.
Un monochromateur est un appareil qui transmet optiquement une bande étroite de lumière. Du fait que des bandes de lumière diffusent à travers des solides et des liquides transparents, connues sous le nom de diffusion de Rayleigh, les longueurs d'onde plus proches de la lumière du laser sont dispersées, tandis que la lumière restante avec les informations de vibration est collectée par un détecteur.
Adolf Smekal a prédit l'idée de la diffusion de la lumière par l'effet Raman en 1923. Cependant, ce n'est qu'en 1928 que Sir CV Raman a découvert les possibilités offertes par la spectroscopie Raman. Ses observations portaient principalement sur la lumière du soleil car la technologie laser n’était pas facilement disponible à l’époque. À l'aide d'un filtre photographique, il a été capable de projeter une lumière monochromatique tout en observant que la lumière changeait de fréquence. Raman reçut le prix Nobel de physique pour sa découverte en 1930.
La spectroscopie Raman est principalement utilisée dans les domaines de la chimie, de la médecine et de la physique de l'état solide. Les liaisons chimiques des molécules peuvent être analysées tout au long du processus, ce qui permet aux chercheurs d'identifier plus facilement des composés inconnus grâce à la fréquence de vibration. En médecine, les lasers Raman peuvent surveiller le mélange de gaz utilisé dans les anesthésiques.
La physique à l'état solide utilise la technologie pour mesurer les excitations de divers solides. Les forces de l'ordre peuvent également utiliser des versions avancées du concept pour identifier les médicaments contrefaits tout en restant dans leur emballage. Cela se produit lorsque la technologie est limitée en sensibilité et permet essentiellement de traverser certaines couches jusqu'à atteindre la molécule souhaitée.