Когда монохромное излучение падает на образец, то излучение взаимодействует с образцом определенным способом. Оно может быть отражено, поглощено или рассеяно. Именно рассеяние излучения может дать специалисту Рамановской спектроскопии информацию о молекулярной структуре образца.

 

Если анализировать частоту (длину волны) рассеянного излучения, то можно увидеть не только длину волны падающего излучения (Релеевское рассеяние), но также небольшую долю излучения, которое рассеивается на других длинах волн (Рамановское рассеяние - Стокс и Антистокс компоненты), (приблизительно только 1 x 10-7 рассеянного света – Рамановское излучение). Именно по изменению в длине волны рассеянного фотона можно получить химическую и структурную информацию.

Light scattered from a molecule

Свет, рассеиваемый молекулой, имеет несколько компонентов – Релеевское рассеяние и Рамановское рассеяние( Стокс и Антистокс компоненты).

В молекулярных системах эти частоты находятся в основном в области, соответствующей вращательным, колебательным и электронным уровням энергии. Рассеянное излучение распространяется по всем направлениям, и для него может также наблюдаться поляризационная зависимость.

  • Процесс рассеяния без изменения частоты называется Релеевским рассеянием, и является процессом, описанным лордом Релеем и объясняющим голубой цвет неба.
  • Изменение в частоте (длине волны) света называется Рамановским рассеянием. Смещенные Рамановские фотоны света могут обладать либо большей, либо меньшей энергией, в зависимости от колебательного состояния молекулы.