Utama ilmu

Fisika efek Raman

Fisika efek Raman
Fisika efek Raman

Video: Spektrofotometer Raman 2024, Juli

Video: Spektrofotometer Raman 2024, Juli
Anonim

Efek raman, perubahan panjang gelombang cahaya yang terjadi ketika berkas cahaya dibelokkan oleh molekul. Ketika seberkas cahaya melintasi sampel transparan bebas debu dari senyawa kimia, sebagian kecil dari cahaya muncul ke arah selain dari sinar datang. Sebagian besar cahaya yang tersebar ini memiliki panjang gelombang yang tidak berubah. Namun, sebagian kecil memiliki panjang gelombang yang berbeda dari cahaya yang datang; kehadirannya adalah hasil dari efek Raman.

Fenomena ini dinamai untuk fisikawan India Sir Chandrasekhara Venkata Raman, yang pertama kali menerbitkan pengamatan efek pada tahun 1928. (Fisikawan Austria Adolf Smekal secara teoritis menggambarkan efek pada tahun 1923. Fenomena ini pertama kali diamati hanya satu minggu sebelum Raman oleh fisikawan Rusia Leonid Mandelstam dan Grigory Landsberg; namun, mereka tidak mempublikasikan hasilnya sampai beberapa bulan setelah Raman.)

Hamburan raman mungkin paling mudah dimengerti jika cahaya insiden dianggap terdiri dari partikel, atau foton (dengan energi sebanding dengan frekuensi), yang menyerang molekul sampel. Sebagian besar pertemuan itu elastis, dan foton tersebar dengan energi dan frekuensi yang tidak berubah. Namun, pada beberapa kesempatan, molekul mengambil energi dari atau melepaskan energi ke foton, yang dengan demikian tersebar dengan energi yang berkurang atau meningkat, karenanya dengan frekuensi yang lebih rendah atau lebih tinggi. Pergeseran frekuensi dengan demikian mengukur jumlah energi yang terlibat dalam transisi antara keadaan awal dan akhir molekul hamburan.

Efek Raman lemah; untuk senyawa cair intensitas cahaya yang terkena mungkin hanya 1 / 100.000 dari sinar datang. Pola garis Raman adalah karakteristik dari spesies molekuler tertentu, dan intensitasnya sebanding dengan jumlah molekul hamburan di jalur cahaya. Dengan demikian, spektrum Raman digunakan dalam analisis kualitatif dan kuantitatif.

Energi yang sesuai dengan pergeseran frekuensi Raman ditemukan sebagai energi yang terkait dengan transisi antara keadaan rotasi dan vibrasi berbeda dari molekul hamburan. Pergeseran rotasi murni kecil dan sulit untuk diamati, kecuali untuk molekul gas sederhana. Dalam cairan, gerakan rotasi terhalang, dan garis Raman rotasi diskrit tidak ditemukan. Sebagian besar pekerjaan Raman berkaitan dengan transisi getaran, yang memberikan pergeseran lebih besar yang dapat diamati untuk gas, cairan, dan padatan. Gas memiliki konsentrasi molekul rendah pada tekanan biasa dan karenanya menghasilkan efek Raman yang sangat redup; dengan demikian cairan dan padatan lebih sering dipelajari.