Raman -spektroskopia on tekniikka, jolla tutkitaan aallonpituuksien toimintaa säteilyn ja aineen välillä. Erityisesti tiede tutkii matalataajuisia tiloja, kuten tärinää ja pyörimistä. Tärkein tapa prosessi on hajottaa yksivärinen valo säilyttämättä hiukkasten liike -energiaa. Kun laservalo on vuorovaikutuksessa atomin rakenteiden värähtelyn kanssa, seurauksena on valon sisäinen reaktio. Tämän avulla tutkijat voivat kerätä tietoja järjestelmästä Raman -laserspektroskopian avulla.
Raman -spektroskopian perusteoria on Raman -efekti. Valo projisoidaan molekyyliin tarkoituksena olla vuorovaikutuksessa elektronipilven, atomin yhden tai elektronien välisen alueen kanssa. Tämä saa molekyylin innostumaan yksittäisistä valoyksiköistä, jotka tunnetaan fotonina. Energian taso molekyylissä kasvaa tai laskee. Valo tietystä paikasta kerätään sitten linssillä ja välitetään monokromaattoriin.
Monokromaattori on laite, joka lähettää optisesti kapean aallonpituuden valon. Koska valonauhat hajautuvat läpinäkyvien kiintoaineiden ja nesteiden läpi, joka tunnetaan nimellä Rayleigh -sironta, aallonpituudet, jotka ovat lähempänä valoa laserista, hajautuvat, kun taas jäljellä oleva valo värähtelytiedon kanssa kerätään ilmaisimen avulla.
Adolf Smekal ennusti ajatuksen valon hajaantumisesta Raman -ilmiön läpi vuonna 1923. Kuitenkin vasta vuonna 1928 Sir CV Raman löysi Raman -spektroskopian mahdollisuudet. Hänen havaintonsa koskivat pääasiassa auringonvaloa, koska lasertekniikka ei ollut tuolloin helposti saatavilla. Käyttämällä valokuvasuodatinta hän pystyi heijastamaan yksiväristä valoa ja huomasi, että valo muutti taajuutta. Raman sai fysiikan Nobel -palkinnon löydöstään vuonna 1930.
Yleisimmät Raman-spektroskopian käyttökohteet ovat kemian, lääketieteen ja kiinteän olomuodon fysiikan aloilla. Molekyylien kemialliset sidokset voidaan analysoida prosessin kautta, jolloin tutkijat voivat helpommin tunnistaa tuntemattomat yhdisteet värähtelytaajuuden avulla. Lääketieteessä Raman -laserit voivat seurata anestesiassa käytettävien kaasujen seosta.
Puolijohdefysiikka käyttää tekniikkaa erilaisten kiintoaineiden viritysten mittaamiseen. Lainvalvonta voi myös käyttää konseptin edistyneitä versioita tunnistaakseen väärennetyt lääkkeet vielä pakkauksessa. Tämä tapahtuu, kun tekniikan herkkyys on rajoitettu ja sen annetaan kulkea olennaisesti tiettyjen kerrosten läpi, kunnes se saavuttaa halutun molekyylin.