dispersión raman
La dispersión Raman o el efecto Raman ( / ˈ r ɑː m ən / ) es la dispersión inelástica de fotones por la materia, lo que significa que hay tanto un intercambio de energía como un cambio en la dirección de la luz. Por lo general, este efecto implica que una molécula gana energía vibratoria a medida que los fotones incidentes de un láser visible se desplazan a una energía más baja. Esto se llama dispersión Stokes Raman normal. El efecto es explotado por químicos y físicos para obtener información sobre materiales para una variedad de propósitos mediante la realización de diversas formas de espectroscopia Raman . Muchas otras variantes de la espectroscopia Raman permiten energía rotacionala examinar (si se utilizan muestras de gas) y los niveles de energía electrónicos pueden examinarse si se utiliza una fuente de rayos X además de otras posibilidades. Se conocen técnicas más complejas que involucran láseres pulsados, múltiples rayos láser, etc.
La luz tiene cierta probabilidad de ser dispersada por un material. Cuando los fotones se dispersan , la mayoría de ellos se dispersan elásticamente ( dispersión de Rayleigh ), de modo que los fotones dispersados tienen la misma energía ( frecuencia , longitud de onda y color) que los fotones incidentes pero en diferente dirección. La dispersión de Rayleigh generalmente tiene una intensidad en el rango de 0,1% a 0,01% en relación con la de una fuente de radiación. Una fracción aún más pequeña de los fotones dispersos (aproximadamente 1 en 10 millones) puede dispersarse de manera inelástica , y los fotones dispersos tienen una energía diferente (generalmente más baja) de la de los fotones incidentes: estos son fotones dispersos Raman. [1]Debido a la conservación de la energía , el material gana o pierde energía en el proceso.
El efecto Raman lleva el nombre del científico indio CV Raman , quien lo descubrió en 1928 con la ayuda de su alumno KS Krishnan . Raman fue galardonado con el Premio Nobel de Física de 1930 por su descubrimiento de la dispersión de Raman. El efecto había sido predicho teóricamente por Adolf Smekal en 1923.
El fenómeno de dispersión elástica de la luz llamado dispersión de Rayleigh, en el que la luz retiene su energía, se describió en el siglo XIX. La intensidad de la dispersión de Rayleigh es de aproximadamente 10 −3 a 10 −4 en comparación con la intensidad de la fuente de excitación. [2] En 1908, se descubrió otra forma de dispersión elástica, llamada dispersión de Mie .
La dispersión inelástica de la luz fue predicha por Adolf Smekal en 1923 [3] y en la literatura alemana más antigua se la conoce como Smekal-Raman-Effekt. [4] En 1922, el físico indio CV Raman publicó su trabajo sobre la "difracción molecular de la luz", la primera de una serie de investigaciones con sus colaboradores que finalmente lo llevaron a descubrir (el 28 de febrero de 1928) el efecto de la radiación que lleva su nombre. El efecto Raman fue informado por primera vez por Raman y su compañero de trabajo KS Krishnan , [5] e independientemente por Grigory Landsberg y Leonid Mandelstam , en Moscú .el 21 de febrero de 1928 (una semana antes que Raman y Krishnan). En la antigua Unión Soviética, la contribución de Raman siempre fue cuestionada; por lo tanto, en la literatura científica rusa, el efecto generalmente se denomina "dispersión combinada" o "dispersión combinatoria". Raman recibió el Premio Nobel en 1930 por su trabajo sobre la dispersión de la luz. [6]
En 1998, el efecto Raman fue designado Monumento Químico Histórico Nacional por la Sociedad Estadounidense de Química en reconocimiento de su importancia como herramienta para analizar la composición de líquidos, gases y sólidos. [7]
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