Ana Bilim

Raman etkisi fiziği

Raman etkisi fiziği
Raman etkisi fiziği

Video: Işığın Saçılımı & Tyndall Etkisi (Fen Bilimleri) (Fizik) 2024, Temmuz

Video: Işığın Saçılımı & Tyndall Etkisi (Fen Bilimleri) (Fizik) 2024, Temmuz
Anonim

Raman etkisi, bir ışık demeti moleküller tarafından saptırıldığında ortaya çıkan ışığın dalga boyunda değişiklik. Bir ışık huzmesi, kimyasal bir bileşiğin tozsuz, saydam bir örneğini geçtiğinde, ışığın küçük bir kısmı, gelen (gelen) ışınınkinden farklı yönlerde ortaya çıkar. Bu dağınık ışığın çoğu dalga boyunda değişmez. Ancak küçük bir parçanın gelen ışığınkinden farklı dalga boyları vardır; varlığı Raman etkisinin bir sonucudur.

Bu fenomen, 1928'de etkinin gözlemlerini ilk kez yayınlayan Hintli fizikçi Sir Chandrasekhara Venkata Raman için adlandırılmıştır. (Avusturyalı fizikçi Adolf Smekal teorik olarak 1923'te etkisini açıkladı. İlk olarak Raman'dan Rus fizikçiler Leonid Mandelstam ve Grigory tarafından sadece bir hafta önce gözlemlendi. Landsberg; ancak Raman'dan sonraki aylara kadar sonuçlarını yayınlamadılar.)

Raman saçılması, eğer gelen ışığın numunenin moleküllerine çarpan parçacıklardan veya fotonlardan (frekansla orantılı enerji ile) oluştuğu düşünülürse belki de en kolay anlaşılabilir. Karşılaşmaların çoğu elastiktir ve fotonlar değişmeyen enerji ve frekansla saçılır. Bununla birlikte, bazı durumlarda, molekül fotonlardan enerji alır veya bunlardan enerji verir, bu da azalan veya artan enerjiyle, dolayısıyla daha düşük veya daha yüksek frekansla saçılır. Bu nedenle frekans kaymaları, saçılma molekülünün başlangıç ​​ve nihai durumları arasındaki geçişte yer alan enerji miktarlarının ölçüleridir.

Raman etkisi zayıftır; sıvı bir bileşik için, etkilenen ışığın yoğunluğu o gelen ışının sadece 1 / 100,000'i olabilir. Raman çizgilerinin paterni belirli moleküler türlerin karakteristiğidir ve yoğunluğu ışığın yolundaki saçılma moleküllerinin sayısı ile orantılıdır. Bu nedenle, Raman spektrası nitel ve nicel analizde kullanılır.

Raman frekans kaymalarına karşılık gelen enerjilerin, saçılma molekülünün farklı dönme ve titreşim durumları arasındaki geçişlerle ilişkili enerjiler olduğu bulunmuştur. Saf rotasyonel kaymalar, basit gaz moleküllerininkiler hariç, küçük ve gözlemlenmesi zordur. Sıvılarda dönme hareketleri engellenir ve ayrık dönme Raman çizgileri bulunmaz. Çoğu Raman çalışması, gazlar, sıvılar ve katılar için gözlemlenebilir daha büyük kaymalar sağlayan titreşimsel geçişlerle ilgilidir. Gazlar normal basınçlarda düşük moleküler konsantrasyona sahiptir ve bu nedenle çok zayıf Raman etkileri üretir; böylece sıvılar ve katılar daha sık incelenir.