Il principio di funzionamento dello spettrometro Raman

Quando una luce monocromatica con una frequenza v0 viene irradiata sul campione, le molecole possono disperdere la luce incidente. La maggior parte della luce cambia solo la direzione di propagazione, provocando la diffusione, mentre la frequenza della luce trasmessa che passa attraverso le molecole rimane la stessa della frequenza della luce incidente. In questo caso, questa diffusione è chiamata diffusione di Rayleigh; Esiste anche un tipo di luce diffusa, che rappresenta circa 10 ^ -da 6 a 10 ^ -10 dell'intensità della luce diffusa totale. Questa luce diffusanon cambia solo la direzione di propagazione, ma cambia anche la sua frequenza, rendendola diversa dalla frequenza della luce di eccitazione (luce incidente). Pertanto, questa luce diffusa è chiamata diffusione Raman. Nello scattering Raman, la diffusione della luce con una frequenza ridotta rispetto alla luce incidente è chiamata scattering Stokes. Pertanto,nel caso opposto, lo scattering con frequenza maggiore è detto scattering anti Stokes. Lo scattering Stokes è solitamente molto più forte dello scattering anti Stokes e gli spettrometri Raman solitamente misurano lo scattering Stokes,noto anche come scattering Raman.

La differenza di frequenza v tra la luce diffusa e quella incidente è chiamata spostamento Raman, che è indipendente dalla frequenza della luce incidente ed è correlata solo alla struttura della molecola di diffusione stessa. La diffusione Raman è causata da cambiamentinella polarizzabilità molecolare (cambiamentinellenubi elettroniche). Lo spostamento Raman dipende dal cambiamentonei livelli di energia vibrazionale molecolare. Diversi legami chimici o gruppi funzionali hanno vibrazioni molecolari caratteristiche e Δ E riflette il cambiamentonel livello di energia specificato. Pertanto è caratteristico anche il corrispondente spostamento Raman. Questa è la base per l'analisi qualitativa della struttura molecolare utilizzando la spettroscopia Raman.