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Stoffliche Charakterisierung III: Raman-Spektroskopie

Raman-Spektroskopie

Die Raman-Spektroskopie ist der Teil der Molekülspektroskopie, der den Raman-Effekt nutzt. Dieser wurde 1923 von A. G. Smekal vorausgesagt. Unabhängig voneinander haben 1928 der indische Physiker C. V. Raman sowie G. S. Landsberg und L. Mandelstam diesen Effekt in der Weise beobachtet, dass sich im Streuspektrum von mit monochromatischem Licht bestrahlten Molekülen Linien befinden, deren Frequenzen sich von der des eingestrahlten Lichtes (Rayleigh-Streuung) unterscheiden. Diese werden als Raman-Streuung bezeichnet.

Der Raman-Effekt ermöglicht ähnlich wie die IR-Spektroskopie die Messung von Schwingungsspektren. Es handelt sich hier aber nicht um einen Absorptions-, sondern um einen Streuprozess. Wenn elektromagnetische Strahlen auf ein Molekül treffen, das eine Eigenschwingung ausführt, können sie daran elastisch (Rayleigh-Streuung) oder inelastisch gestreut werden. Die inelastisch gestreute Raman-Strahlung ist inkohärent und verteilt sich auf Linien mit der Wellenzahl ν ~ - Δ ν ~ (Stokes-Linien) und ν ~ + Δ ν ~ (Anti-Stokes-Linien).

Bei analytischen Anwendungen werden fast immer die intensiveren Stokes-Linien untersucht. Zur Anregung dient eine monochromatische Strahlung, die in der Regel im sichtbaren Spektralbereich liegt (Laser). Im Gegensatz zur IR-Spektroskopie ist in der Raman-Spektroskopie nicht die Dipolmomentsänderung, sondern die durch die Schwingung verursachte periodische Polarisierbarkeitsänderung maßgebend für die Intensität einer Raman-Bande.

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