물리화학실험 raman 라만

목차

1. 실험 목표
2. 실험 원리
3. 실험 시약 및 기구
4. 실험 방법
5. 실험 결과
6. 고찰

본문내용

2. 실험 원리
라만(Raman) 분광학은 인도의 물리학자 C. V. Raman 경이 단색광의 빛을 쪼여준 액체 시료로부터 입사된 단색광과 다른 파장의 빛이 산란되는 현상을 1928년 최초로 관찰 하여 보고한 이래로 분광학 기술로 개발되고 체계화되어 현재는 IR 분광법(Infrared spectroscopy)과 함께 진동 모드의 변화를 추적함으로써 분자의 구조와 특성을 밝히는 진동분광학이란 학문영역의 독자적인 한 영역을 구축하고 있다. 이 라만 분광법은 원래 빛의 약한 라만 산란현상을 이용하였기 때문에 적외선분광법보다 먼저 태동을 하였으면서도 발전 속도가 느려 적외선분광법만큼 그 동안 많이 활용되지 못했는데, 광원으로써 출력이 좋은 레이저의 출현과 함께 급속도로 발전하여 지금은 여러 연구 분야에서 각광을 받고 있는 진동분광학중의 하나이다. 라만분광법은 진동운동을 하고 있는 분자에 단색광의 입사광을 쪼여줄 때 그 분자가 가지는 진동자들이 입사광의 에너지를 자신이 진동하는 에너지만큼 흡수, 방출, 또는 아무 변화 없이 그대로 통과시켜 입사광의 에너지와는 다른 3 가지 형태의 빛을 내놓게 되는데 이것이 라만산란현상의 기본이 되고 있다. 분자가 외부로부터 입사된 빛에너지(νo)에서 일정 에너지(ν1)를 흡수하는 Stokes scattering(νo-ν1), 이미 들떠 있던 분자들로부터 에너지를 얻어서 더 높은 진동수를 가지는 Anti-Stokes scattering(νo+ν1), 그리고 입사광과 동일한 에너지를 내는 Rayleigh Scattering이 기본 산란 현상이다

이 세 가지 산란 중 라만 분광법에서 가장 많이 사용하는 분야는 Stokes 산란인데 이것은 Stokes 산란의 세기는 Figure 2에 나타난 것처럼 어떤 진동모드의 바닥상태, 즉 진동에너지준위 v=0상태에 존재하는 분자들의 수에 비례하며, 반면에 Anti-Stokes산란은 v=1상태에 존재하는 분자들의 수에 비례 하게 되는데 v=0와 v=1에 분포되는 분자들의 수는 볼츠만 분포식을 따르므로 실내온도에서 대부분의 분자들은 Figure 3에서 볼 수 있듯이 바닥상태에 많이 존재하게 되어 Stokes 밴드의 크기를 추적함으로써 분자들 수의 증감을 알 수 있는 것이다.

참고 자료

없음