Spektroskopi Raman

Spektroskopi Raman adalah teknik dimana komposisi kimia dan struktur molekul organik atau anorganik dapat diketahui, dan dengan demikian dapat diidentifikasi. Teknik ini didasarkan pada penghamburan sebagian kecil berkas cahaya monokromatik yang dibuat untuk mempengaruhi molekul yang akan diselidiki.

Teknik ini dapat diterapkan pada bahan yang akan diselidiki tanpa memerlukan jenis persiapan bahan sebelumnya, dan juga merupakan prosedur non-destruktif, yaitu tidak mengubah permukaan tempat dilakukannya.

Efek Raman dijelaskan untuk pertama kalinya oleh fisikawan Chandrasekhara V. Raman, yang, terinspirasi oleh pekerjaan yang dilakukan sebelumnya tentang subjek ini oleh Rayleigh, mempelajari fenomena hamburan inelastis dari berkas cahaya, yang dengannya rotasi dapat diketahui dan getaran suatu molekul. Warna biru laut disebabkan oleh efek yang dijelaskan oleh Raman, dan bukan karena pantulan warna biru langit di laut, seperti yang diduga Rayleigh.   

Dalam spektroskopi Raman, seberkas cahaya monokromatik dengan frekuensi v mengenai molekul yang karakteristiknya akan diselidiki, dan kemudian cahaya yang dihamburkan oleh sampel tersebut diperiksa. Sebagian besar cahaya yang dihamburkan memiliki frekuensi yang sama dengan berkas cahaya datang, tetapi sebagian kecil menunjukkan perubahan frekuensi, produk dari interaksi beberapa foton dengan sampel. Cahaya yang tersebar yang mempertahankan frekuensi yang sama dengan cahaya yang datang dikenal sebagai hamburan Rayleigh, dan tidak memberi tahu kita apa pun tentang karakteristik materi yang dipelajari. Di sisi lain, cahaya yang tersebar pada frekuensi yang berbeda, yang dapat + v atau –v r, dikenal sebagai hamburan Raman, dan memberikan data tentang komposisi kimia, keadaan fisik dan struktur molekul yang dipelajari. 

Ada dua jenis hamburan Raman. Jika foton yang dihamburkan memiliki frekuensi yang lebih rendah daripada yang datang, itu berarti bahwa molekul materi yang dipelajari memperoleh beberapa energi, energi itu hilang oleh foton, sehingga frekuensi di mana ia dihamburkan lebih kecil daripada yang datang. Ini adalah hamburan Raman Stokes.

Sebaliknya, jika foton yang dihamburkan memiliki frekuensi yang lebih tinggi daripada yang datang, berarti ada transfer energi dari molekul ke foton, dan energi yang diperoleh foton itu berarti frekuensi hamburannya lebih besar dari frekuensi datangnya.. Jenis hamburan ini disebut anti-Stokes Raman.

Setiap senyawa kimia akan memiliki seperangkat karakteristik frekuensi hamburan, sesuai dengan jenis ikatan kimia molekulnya dan atom yang terlibat dalam ikatan ini.

Kemudian, dalam analisis spektrum Raman dari bahan tertentu, kami akan mengamati pita utama, yang sesuai dengan efek Rayleigh dan dua pita samping sekunder, yang mewakili frekuensi yang dihamburkan oleh efek Raman Stokes dan anti-Stokes Raman.

Pada suhu kamar, sebagian besar molekul berada dalam keadaan energi rendah, oleh karena itu, fenomena yang paling mungkin, ketika seberkas cahaya monokromatik jatuh pada molekul-molekul ini, adalah fenomena Raman Stokes, di mana, seperti yang telah Kami katakan, foton memberikan energi untuk molekul. Jadi efek Raman Stokes jauh lebih sering daripada anti-Stokes.

Related Posts