Espectroscopia Raman

El efecto de Raman se debe a la incidencia de un fotón sobre una molécula y la consecuente interacción con la nube de electrones de los enlaces de esta, excitando la molécula a un estado virtual. En el efecto Raman espontáneo, la molécula se excita desde el estado fundamental a otro estado de energía virtual, y la posterior relajación a un estado vibracional excitado genera la llamada dispersión Raman Stokes. En caso de que la molécula estuviera en un estado vibracional excitado, la dispersión Raman se denomina dispersión Raman anti-Stokes.

Para exhibir el efecto Raman, la molécula requiere un cambio en el potencial molecular de polarización o cantidad de deformación de la nube electrónica con la coordenada vibracional. En vista de que el desplazamiento Raman es igual al nivel vibratorio que está implicado, la cantidad del cambio de polarizabilidad determinará la intensidad de dispersión Raman, por lo que el patrón de frecuencias de desplazamiento está determinado por estados vibracionales y rotacionales típicos de la muestra bajo estudio.

Aunque la dispersión inelástica de la luz fue predicha por Adolf Smekal en 1923, no fue hasta 1928 cuando fue observada empíricamente. El efecto Raman fue nombrado de esta manera por sus descubridores, el científico indio Sir C. V. Raman que observó el efecto en la luz solar. (1928, junto a K. S. Krishnan e independientemente por Grigory Landsberg y Leonid Mandelstam).[1] Raman, gana el premio Nobel de Física en 1930 por su descubrimiento, utilizando la luz solar, una tira angosta de filtro fotográfico para generar la luz monocromática y un filtro "cruzado" para bloquear esta luz monocromática. Encontró que aquella luz cambiaba la frecuencia al pasar a través del filtro "cruzado". Luego, la teoría sistematizada del efecto Raman fue desarrollada por el físico checo George Placzek entre 1930 y 1934.[2] Luego, la luz del arco de mercurio fue usada como fuente principal de luz primero detectándola fotográficamente y luego espectrofotométricamente. En el presente, la fuente de luz la constituyen los láser.

El espectro de Raman es normalmente expresado en número de ondas, que tiene unidades de longitud recíproca. Si queremos convertir entre longitud de onda del espectro y número de ondas de desplazamiento en el espectro Raman, podemos utilizar la siguiente fórmula:

${\displaystyle \Delta w=\left({\frac {1}{\lambda _{0}}}-{\frac {1}{\lambda _{1}}}\right)\ ,}$

Donde ${\displaystyle \Delta w}$ es el desplazamiento de Raman expresado en número de ondas, λ₀ es la longitud de onda de excitación y λ₁ es la longitud de onda del espectro de Raman. Usualmente, las unidades elegidas para expresar el número de ondas en el espectro de Raman es el centímetro recíproco (cm⁻¹). Pero como la longitud de onda se expresa normalmente en nanómetros (nm), la fórmula anterior se puede reescribir para convertir explícitamente esas unidades, dando:

${\displaystyle \Delta w({\text{cm}}^{-1})=\left({\frac {1}{\lambda _{0}({\text{nm}})}}-{\frac {1}{\lambda _{1}({\text{nm}})}}\right)\times 10^{7}{\frac {({\text{nm}})}{({\text{cm}})}},}$

• An introduction to Raman spectroscopy
• Raman Fundamentals 'What is Raman Spectroscopy?'
• DoITPoMS Teaching and Learning Package - Raman Spectroscopy - an introduction, aimed at undergraduate level
• Raman Spectroscopy Tutorial - A detailed explanation of Raman Spectroscopy including Resonance-Enhanced Raman Scattering and Surface-Enhanced Raman Scattering.
• The Science Show, ABC Radio National - Interview with Scientist on NASA funded project to build Raman Spectrometer for the 2009 Mars mission: a cellular phone size device to detect almost any substance known, with commercial <USD$5000 commercial spin-off, prototyped by June 2006.
• Raman spectroscopy for medical diagnosis J.Griffiths, Analytical Chemistry, 1 de junio de 2007
• Análisis no destructivos de pigmentación con espectroscopia Raman