zum Directory-modus

Tutorial MenueCharakterisierung von PolymerenLerneinheit 4 von 14

Stoffliche Charakterisierung III: Raman-Spektroskopie

Voraussetzungen

Als wesentliche Voraussetzung für den Raman-Effekt gilt, dass die Anregungsstrahlung, die im Allgemeinen im sichtbaren Bereich liegt, von dem Molekül nicht absorbiert werden darf, d.h. eine Elektronenanregung muss ausgeschlossen sein. Das bedeutet, dass die Energiedifferenzen Δ E den gequantelten Anregungsenergien der Rotations- und Schwingungszustände zuzuordnen sind. Daher entsprechen die molekültheoretischen Grundlagen der Raman-Spektroskopie weitgehend denen der IR-Spektroskopie. Der wesentliche Unterschied liegt darin, dass für das Auftreten eines Raman-Spektrums mit Rotation und Schwingung eine Änderung der Polarisierbarkeit der Moleküle verbunden sein muss. Für das IR-Spektrum gilt, dass das Molekül für die Anregung der Rotation ein permanentes Dipolmoment besitzen und für die Schwingungsanregung mit der Schwingung eine Änderung des Dipolmoments verbunden sein muss.

Das Raman-Spektrum erhält man, wenn man das Raman-Streulicht spektral zerlegt und die Intensität der einzelnen Linien gegen die Wellenzahl ν aufträgt. Ausgehend von der Anregungslinie mit der Wellenzahl ν ~ stellt die Wellenzahlachse die Raman-Verschiebung ν 0 ~ ν s ~ > 0 im Fall der Stokes'schen Verschiebung dar.

Raman-Spektren können von transparenten, nicht fluoreszierenden Proben, vor allem von Flüssigkeiten und Lösungen, etwas schwieriger aber auch von Gasen und Feststoffen, erhalten werden. Da das in der Raman-Spektroskopie untersuchte Streulicht mit einer 10-6 bis 10-7-fachen Intensität der Erregerstrahlung sehr intensitätsschwach ist, müssen die Lichtquellen sehr intensive Strahlung aussenden, z.B. sind Laser als Lichtquellen geeignet. Ein maximaler Betrag der Streustrahlung muss gesammelt werden, und der nachgeschaltete Empfänger muss möglichst empfindlich sein (z.B. Sekundärelektronenvervielfacher).

Seite 3 von 7