La spectroscopie Raman est une technique pour étudier la fonction des longueurs d'onde du rayonnement et de la matière. Plus précisément, la science étudie les modes de basse fréquence telles que les vibrations et les rotations. La principale façon dont le processus fonctionne est en dispersant la lumière monochromatique sans conserver l'énergie cinétique des particules. Lorsque la lumière laser interagit avec les vibrations des structures au sein d'un atome, une réaction dans la lumière elle-même est le résultat. Cela permet aux scientifiques de recueillir des informations sur le système en utilisant la spectroscopie laser Raman.
La théorie de base derrière la spectroscopie Raman est l'effet Raman. La lumière est projetée sur une molécule dans le but d'interagir avec le nuage d'électrons, la zone autour de l'une ou entre les électrons dans un atome. Cela provoque la molécule à devenir excité par des unités individuelles de la lumière, connus sous le nom d'un photon. Le niveau d'énergie à l'intérieur de la molécule est augmenté ou diminué. La lumière provenant de l'emplacement particulier est ensuite recueilli par une lentille et transmis à un monochromateur.
Un monochromateur est un dispositif qui transmet optiquement une bande de longueur d'onde étroite de lumière. En raison du fait que les bandes de diffusion de la lumière à travers les solides et les liquides, transparents appelé diffusion Rayleigh, les longueurs d'onde plus proche de la lumière du laser sont dispersées, alors que la lumière reste avec l'information vibratoire est recueilli par un détecteur.
Adolf Smekal prédit l'idée de la diffusion de la lumière par l'effet Raman en 1923. Toutefois, ce n'est qu'en 1928 que Sir C.V. Raman découvert les possibilités derrière la spectroscopie Raman. Ses observations portaient principalement sur la lumière du soleil en raison du fait que la technologie laser n'était pas facilement disponible à l'époque. L'utilisation d'un filtre photographique, il était capable de projeter une lumière monochromatique tout en observant que la lumière a changé de fréquence. Raman a reçu le prix Nobel de physique pour sa découverte en 1930.
Les utilisations les plus courantes pour la spectroscopie Raman est dans les domaines de la chimie, de la médecine et de la physique du solide. Les liaisons chimiques des molécules peut être analysée à travers le processus, ce qui permet aux chercheurs d'identifier plus facilement les composés inconnus grâce à la fréquence de vibration. En médecine, les lasers Raman peut surveiller le mélange de gaz utilisés dans les anesthésiques.
Solid-state physique utilise la technologie pour mesurer les excitations de différents solides. Versions avancées du concept peut également être utilisé par la police pour identifier les médicaments contrefaits tout en restant dans l'emballage. Cela se produit lorsque la technologie est limitée dans sa sensibilité et essentiellement permis de passer à travers certaines couches jusqu'à ce qu'il atteigne la molécule souhaitée.