O princípio de funcionamento do espectrômetro Raman

Quando uma luz monocromática com frequência v0 é irradiada sobre a amostra, as moléculas podem espalhar a luz incidente. A maior parte da luz apenas muda sua direção de propagação, resultando em espalhamento, enquanto a frequência da luz transmitida que passa pelas moléculas permanece a mesma que a frequência da luz incidente. Neste caso, esse espalhamento é denominado espalhamento Rayleigh; Existe também um tipo de luz espalhada, que representa cerca de 10 ^ -6 a 10 ^ -10 da intensidade total da luz espalhada. Essa luz espalhadanão apenas muda sua direção de propagação, mas também muda sua frequência, tornando-a diferente da frequência da luz de excitação. (luz incidente). Portanto, essa luz espalhada é chamada de espalhamento Raman. No espalhamento Raman, o espalhamento de luz com frequência reduzida em relação à luz incidente é chamado de espalhamento de Stokes. Portanto,no caso oposto, o espalhamento com frequência aumentada é chamado de espalhamento anti-Stokes. O espalhamento de Stokes é geralmente muito mais forte do que o espalhamento anti-Stokes, e os espectrômetros Raman geralmente medem o espalhamento de Stokes, também conhecido como espalhamento Raman.

A diferença de frequência v entre a luz espalhada e a luz incidente é chamada de deslocamento Raman, que é independente da frequência da luz incidente e está relacionada apenas à estrutura da própria molécula espalhadora. O espalhamento Raman é causado por mudançasna polarizabilidade molecular (mudançasnasnuvens de elétrons). A mudança Raman depende da mudançanosníveis de energia vibracional molecular. Diferentes ligações químicas ou grupos funcionais têm vibrações moleculares características e Δ E reflete a mudançanonível de energia especificado. Portanto, o deslocamento Raman correspondente também é característico. Esta é a base para a análise qualitativa da estrutura molecular utilizando espectroscopia Raman.