espectroscopia Raman
espectroscopia Raman ( / ˈ r ɑː m ən / ); (llamado así por el físico indio CV Raman ) es una técnica espectroscópica que se utiliza típicamente para determinar los modos de vibración de las moléculas, aunque también se pueden observar los modos de rotación y otros modos de baja frecuencia de los sistemas. [1] La espectroscopia Raman se usa comúnmente en química para proporcionar una huella digital estructural mediante la cual se pueden identificar las moléculas.
La espectroscopia Raman se basa en la dispersión inelástica de fotones, conocida como dispersión Raman . Se usa una fuente de luz monocromática , generalmente de un láser en el rango visible , infrarrojo cercano o ultravioleta cercano , aunque también se pueden usar rayos X. La luz láser interactúa con vibraciones moleculares, fonones u otras excitaciones en el sistema, lo que hace que la energía de los fotones láser se desplace hacia arriba o hacia abajo. El cambio de energía da información sobre los modos de vibración en el sistema. La espectroscopia infrarroja normalmente produce información similar pero complementaria.
Por lo general, una muestra se ilumina con un rayo láser. La radiación electromagnética del punto iluminado se recoge con una lente y se envía a través de un monocromador . La radiación dispersa elástica en la longitud de onda correspondiente a la línea láser ( dispersión de Rayleigh ) se filtra mediante un filtro de muesca, un filtro de paso de borde o un filtro de paso de banda, mientras que el resto de la luz recolectada se dispersa en un detector.
La dispersión Raman espontánea suele ser muy débil; como resultado, durante muchos años la principal dificultad para recopilar espectros Raman fue separar la débil luz dispersada inelásticamente de la intensa luz láser dispersada Rayleigh (denominada "rechazo láser"). Históricamente, los espectrómetros Raman usaban rejillas holográficas y múltiples etapas de dispersión para lograr un alto grado de rechazo del láser. En el pasado, los fotomultiplicadores eran los detectores elegidos para configuraciones Raman dispersivas, lo que generaba largos tiempos de adquisición. Sin embargo, la instrumentación moderna emplea casi universalmente filtros de muesca o de borde para el rechazo del láser. Espectrógrafos dispersivos de una sola etapa (transmisivos axiales (AT) oLos monocromadores Czerny-Turner (CT) combinados con detectores CCD son los más comunes, aunque los espectrómetros de transformada de Fourier (FT) también son comunes para usar con láseres NIR.
El nombre "espectroscopia Raman" generalmente se refiere a Raman vibracional que utiliza longitudes de onda láser que no son absorbidas por la muestra. Hay muchas otras variaciones de la espectroscopia Raman, que incluyen Raman mejorado en la superficie, Raman de resonancia, Raman mejorado en la punta , Raman polarizado, Raman estimulado, Raman de transmisión, Raman desplazado espacialmente e hiper Raman .
La magnitud del efecto Raman se correlaciona con la polarizabilidad de los electrones en una molécula. Es una forma de dispersión de luz inelástica , donde un fotón excita la muestra. Esta excitación pone a la molécula en un estado de energía virtual por un corto tiempo antes de que se emita el fotón. La dispersión inelástica significa que la energía del fotón emitido es menor o mayor que la energía del fotón incidente. Después del evento de dispersión, la muestra se encuentra en un estado de rotación o vibración diferente .
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