Raman-szóródás
(Raman-effektus, Raman-spektroszkópia, Raman-spektrum, CARS, koherens anti-Stokes-Raman-spektroszkópia, Raman-átmenetek)

Fény szóródása (vagy más elektromágneses hullám szóródása) anyagon, amelyre jellemző, hogy a szórt fény színképében a beeső fényre jellemző központi vonal mellett, arra szimmetrikusan, a szóró anyagra jellemző vonalak jelennek meg. Az anyagi közegen történő áthaladás során bekövetkező frekvencia- és fázis-változás okozza.
Első írását Chandrasekhara Raman, indiai fizikus adta 1928-ban.
A frekvencia (hullámhossz) eltolódása a beeső fény fotonjai és a szóró atomok közötti energiacsere következménye.

Az ábrán egy lantán, stroncium és oxigén tartalmú anyag hullámhossz-intenzitás diagramján figyelhető meg az egyes atomokra jellemző Raman-szóródás.

A folyadékokban a Raman-szóródás intenzitása csak kb. ezredrésze a Rayleigh-szóródásnak, ez az oka, hogy csak 1928-ban fedezték fel. Hasznosítani csak a lézer kifejlesztése után kezdték.

A Raman-spektroszkópia a lézerek használatának bevezetése óta fontos eszköz a molekulák szerkezetének vizsgálatában. (A lézerspektroszkópia egyik módszere.)
A Raman-spektroszkópiában lézerfényt bocsátanak az anyagon keresztül és a szóródást spektroszkópiai módszerrel elemzik. Az új frekvenciák az anyag által szórt monokromatikus fény Raman-spektrumában jellemzők az anyagra. Előfordul rugalmatlan és szuperelasztikus szóródás is. A technikát molekulaszerkezetek meghatározásának eszközeként és a kémiai analízisben használják. A hatást Sir C.V. Raman indiai kutató(1888-1970) fedezte fel.

CARS (koherens anti-Stokes–Raman-spektroszkópia)

A Raman-spektroszkópia egy formája, amely lehetővé teszi a Raman-átmenetek intenzitásának a növelését.
Ebben a technikában két, különböző frekvenciájú lézersugár halad keresztül egy mintán, és elektromágneses sugárzást hoz létre néhány frekvencián.
A lézer frekvenciáját be lehet állítani úgy, hogy a frekvenciák egyike megfeleljen a minta egy Stokes-vonalának, és a koherens emisszió frekvenciája pedig az anti-Stokes vonalnak, nagy intenzitással.
A CARS lehetővé teszi a Raman-spektrum kinyerését más sugárzás jelenlétében is.
A CARS egyik alkalmazása a lángban lévő anyagok Raman-spekrumának kinyerése.
Ennek a technikának a használatával az átmenetek intenzitásából megbecsülhető a láng különböző részeinek hőmérséklete.

Felhasznált irodalom