Ramanspridning

Från Rilpedia

Hoppa till: navigering, sök
Wikipedia_letter_w.pngTexten från svenska WikipediaWikipedialogo_12pt.gif
rpsv.header.diskuteraikon2.gif

Ramanspridning är inelastisk spridning av ljus genom interaktion med elektroniska, magnetiska eller vibrationella excitationer i materia.

Det mest typiska fallet av ramanspridning är när en foton sprids mot en molekyl, och i processen förlorar en bestämd mängd energi genom att excitera molekylens specifika vibrationstillstånd. Ramanspridning kan dock beskrivas med allmängiltigt än så. Inelastisk spridning av ljus (fotoner) kan ske från molekyler i gas- eller vätskefas, men även från fasta material. I processen kan fotonens energi antingen förbli oförändrad (Rayleigh-spridning), minska till följd av att materian exciterats (Stokes-spridning) eller öka till följd av att materian deexciterats (anti-Stokes-spridning). Stokes- och anti-Stokes-spridning betraktas båda som ramanspridning. De excitationer som fotonen växelverkar med är ofta vibrationer, men de kan även vara magnetiska eller elektroniska till sin natur. Ramanspridning är således ett mycket mångsidigt spektroskopiskt verktyg, och används inom flera discipliner inom såväl fysik som kemi.

Ramaneffekten är uppkallad efter upptäckaren Chandrasekhara Venkata Raman, som fick Nobelpriset i fysik 1930 för sitt arbete med att beskriva inelastisk spridning av ljus.[1] Oberoende av Raman demonstrerade Landsberg och Mandelstam existensen av inelastisk ljusspridning ungefär samtidigt.[2] Raman hann publicera sina resultat endast veckor före sina konkurrenter, vilket är anledningen till att effekten bär hans namn och att det var han som belönades med Nobelpriset. Det är intressant i sammanhanget att existensen av effekten hade visats teoretiskt av A. Smekal ett antal år innan det experimentella beviset.[3]

Tillämpningar

Med en Raman LIDAR detekteras energiförlusten och molekylens sammansättning kan därmed identifieras. Typiskt används detta för att mäta densitet av vattenånga eller kvävgas i atmosfären.

Källor

  1. C. V. Raman, Indian Journal of Physics 2, 387 (1928)
  2. G. Landsberg och L. Mandelstam, Naturwissenschaften 16, 57 (1928)
  3. A. Smekal, Naturwissenschaften 11, 873 (1923)
Personliga verktyg