Le principe de fonctionnement du spectromètre Raman

Lorsqu’une lumière monochromatique d’une fréquence de v0 est irradiée sur l’échantillon, les molécules peuvent diffuser la lumière incidente. La plupart de la lumière change uniquement sa direction de propagation, ce qui entraîne une diffusion, tandis que la fréquence de la lumière transmise traversant les molécules reste la même que la fréquence de la lumière incidente. Dans ce cas, cette diffusion est appelée diffusion Rayleigh ; Il existe également un type de lumière diffusée, qui représente environ 10 ^ -6 à 10 ^ -10 de l’intensité lumineuse totale diffusée. Cette lumière diffusée changenon seulement sa direction de propagation, mais aussi sa fréquence, la rendant différente de la fréquence de la lumière d'excitation. (lumière incidente). Par conséquent, cette lumière diffusée est appelée diffusion Raman. Dans la diffusion Raman, la diffusion de la lumière avec une fréquence réduite par rapport à la lumière incidente est appelée diffusion Stokes. Par conséquent, dans le cas contraire, la diffusion avec une fréquence accrue est appelée diffusion anti-Stokes. La diffusion Stokes est généralement beaucoup plus forte que la diffusion anti-Stokes, et les spectromètres Raman mesurent généralement la diffusion Stokes, également connue sous lenom de diffusion Raman.

La différence de fréquence v entre la lumière diffusée et la lumière incidente est appelée décalage Raman, qui est indépendant de la fréquence de la lumière incidente et uniquement lié à la structure de la molécule diffusante elle-même. La diffusion Raman est causée par des changements dans la polarisabilité moléculaire (changements dans lesnuages ​​​​d'électrons). Le décalage Raman dépend du changement desniveaux d’énergie vibrationnelle moléculaire. Différentes liaisons chimiques ou groupes fonctionnels ont des vibrations moléculaires caractéristiques, et Δ E reflète le changement duniveau d'énergie spécifié. Par conséquent, le décalage Raman correspondant est également caractéristique. C'est la base de l'analyse qualitative de la structure moléculaire par spectroscopie Raman.