Home arrow Spektroskopie arrow Raman-Spektroskopie
Mittwoch, 13. Dezember 2017
 
 
analytica 2018
analytik.de
analytik.de - news
Raman-Spektroskopie
ImageUnter Raman-Spektroskopie (benannt nach dem indischen Physiker C. V. Raman) versteht man die spektroskopische Untersuchung der inelastischen Streuung von Licht an Molekülen oder Festkörpern (Raman-Streuung). Sie dient unter anderem der Untersuchung der Materialeigenschaften zum Beispiel von Halbleitern, Pigmenten, Kunstgegenständen.
 
  • Überblick
  • News
  • Jobs
  • Produkte
  • Fachbücher
  • Marktübersichten
  • Organisationen
  • Linktipps

 

Unter Raman-Spektroskopie (benannt nach dem indischen Physiker C. V. Raman) versteht man die spektroskopische Untersuchung der inelastischen Streuung von Licht an Molekülen oder Festkörpern (Raman-Streuung). Sie dient unter anderem der Untersuchung der Materialeigenschaften zum Beispiel von Halbleitern, Pigmenten, Kunstgegenständen.

Funktionsprinzip

Hauptartikel zu den physikalischen Grundlagen: Raman-Streuung
Bei der Raman-Spektroskopie wird die zu untersuchende Materie mit monochromatischem Licht, üblicherweise aus einem Laser, bestrahlt. Im Spektrum des an der Probe gestreuten Lichts werden neben der eingestrahlten Frequenz (Rayleigh-Streuung) noch weitere Frequenzen beobachtet. Die Frequenzunterschiede zum eingestrahlten Licht entsprechen den für das Material charakteristischen Energien von Rotations-, Schwingungs-, Phonon- oder Spinflip-Prozessen. Aus dem erhaltenen Spektrum lassen sich, ähnlich dem Spektrum der Infrarotspektroskopie, Rückschlüsse auf die untersuchte Substanz ziehen. Die in einem Raman-Spektrum auftretenden Linien werden auch als Stokes-Linien bezeichnet.
Der Grund liegt in einer Wechselwirkung des Lichtes mit der Materie, dem sogenannten Raman-Effekt, bei dem Energie vom Licht auf die Materie übertragen wird („Stokes-Seite“ des Spektrums), bzw. Energie von der Materie auf das Licht („Anti-Stokes-Seite“ des Spektrums). Da die Wellenlänge des Lichts, d. h. seine Farbe, von der Energie des Lichtes abhängt, bewirkt dieser Energieübertrag eine Verschiebung der Wellenlänge des gestreuten Lichtes gegenüber dem eingestrahlten Licht, die sogenannte Raman-Verschiebung.
Neben der klassischen Raman-Spektroskopie existieren noch einige Varianten und Weiterentwicklungen. Dazu gehören spektroskopische Techniken basierend auf der nicht-lineare Raman-Streuung (engl. {{lang|en|coherent anti-stokes Raman scattering}}, CARS) und der oberflächenverstärkten Raman-Streuung (engl. {{lang|en|surface enhanced raman scattering}}, SERS) sowie die Kombination aus SERS und Rasterkraftmikroskopie (engl. {{lang|en|atomic force microscopy}}, AFM), der Spitzenverstärkten Raman-Spektroskopie (engl. {{lang|en|tip-enhanced Raman spectroscopy}}, TERS).[0][1][2]

Aussagen


Aus der Frequenz, der Intensität, dem Spektrum und der Polarisation des gestreuten Lichtes kann man Materialeigenschaften wie Kristallinität, Orientierung, Zusammensetzung, Verspannung, Temperatur, Dotierung, Relaxation usw. erfahren.Die Raman-Spektroskopie erlaubt auch Aussagen über wässrige Systeme, welche über Infrarot-Spektroskopie schwer zugänglich sind.
Die Raman-Streuung von Molekülen besitzt normalerweise einen sehr kleinen Streuquerschnitt (ca. 10−30 cm2[2]), so dass man eine relativ hohe Konzentration an Molekülen oder eine hohe Laserintensität benötigt, um ein detektierbares Signal zu erhalten. Raman-Spektren einzelner Moleküle sind so nicht möglich. Dies ist jedoch mithilfe der oberflächenverstärkten Raman-Streuung ({{lang|en|surface enhanced raman scattering}}, SERS) möglich. Bei Auftreten von SERS können Verstärkungen der Raman-Signale von 106 bis 108 gegenüber den Signalen in Abwesenheit der metallischen Oberfläche erreicht werden.Die eigentliche Signalverstärkung kommt dadurch zustande, dass an metallischen Oberflächen sehr hohe Felder auftreten, welche lokal zu einem sehr starken Intensitätseintrag führen. Mittels intelligent designter Metallstrukturen ist es möglich, sehr hohe und örtlich sehr begrenzte elektro-magnetische Felder zu erzeugen, und somit Raman-Spektroskopie an einzelnen Molekülen durchzuführen.

Einzelnachweise


  • [0] {{Literatur|Autor=M. Schmitt, C. Krafft, J. Popp|Titel=Molekulares Imaging: Raman, CARS und TERS||Sammelwerk=BIOspektrum|Band=14|Nummer=6|Jahr=2008|Seiten=605-607|Online=PDF}}
  • [1] {{Literatur|Autor=P. G. Etchegoin, E. C. Le Ru|Titel=A perspective on single molecule SERS: current status and future challenges|Sammelwerk=Physical Chemistry Chemical Physics|Band=10|Nummer=40|Jahr=2008|Seiten=6079-6089|DOI=10.1039/b809196j|Online=PDF}}
  • [2 0 1 ] {{Literatur|Autor=Thomas Hellerer|Titel=CARS-Mikroskopie: Entwicklung und Anwendung|Verlag=München|Jahr=2004|Kommentar=Ludwig-Maximilians-Universität München, Fakultät für Chemie und Pharmazie, 2004|Online=Abstract & PDF}}

Literatur


  • Jeanette G. Grasselli: Analytical Raman Spectroscopy. Wiley, 1991, ISBN 0-471-51955-3.
  • Michael J. Pelletier: Analytical Applications Of Raman Spectroscopy. Wiley, ISBN 0-632-05305-4.
  • Bernhard Schrader: Infrared And Raman Spectroscopy. VCH, 1995, ISBN 3-527-26446-9.
  • Josef Brandmueller, Heribert Moser: Einführung in die Ramanspektroskopie. Steinkopff, 1962.
  • D. B. Chase: Fourier Transform Raman Spectroscopy: From Concept To Experiment. Academic Press, 1994, ISBN 0-12-169430-5.

Siehe auch



Weblinks



Kategorie:SpektroskopieKategorie:Physikalisches AnalyseverfahrenKategorie:Laseranwendung
cs:Ramanova spektroskopieel:Φασματοσκοπία Ράμανen:Raman spectroscopyes:Espectroscopia Ramanfr:Diffusion Raman#Application à la spectroscopie Ramanit:Spettroscopia Ramannl:Ramanspectroscopiepl:Spektroskopia Ramana

Dieser Artikel basiert auf dem Artikel Raman-Spektroskopie aus der freien Enzyklopädie Wikipedia und steht unter der GNU-Lizenz für freie Dokumentation.
Die hier dargstellte Version des Artikels wurde am 26.05.2009 14:00:51 auf Wikipedia veröffentlicht.

produkte
LUMOS - das intelligente und leicht bedienbare FT-IR-Mikroskop
LUMOS - das intelligente und leicht bedienbare FT-IR-Mikroskop
LUMOS ist ein vollautomatisiertes und sehr kompaktes FT-IR-Mikroskop. Es genügt höchsten Ansprüchen bei der visuellen Betrachtung und der IR-spektroskopischen Analyse, wobei es einen bisher unerreichten Komfort in der Bedienung bietet.
Spektroelektrochemische Analyse eines N-aryl-”2-Pyrazolin-Derivats
Spektroelektrochemische Analyse eines N-aryl-”2-Pyrazolin-Derivats
Die spektroelektrochemische Analytik gibt Aufschluss über die strukturellen und molekularen Veränderungen, die bei elektrochemischen Reaktionen auftreten. Insbesondere die UV/VIS-Spektroelektrochemie (UV/VIS-SEC) untersucht chemische Reaktionen, die einen
Tragbare Raman-Spektrometer von Metrohm mit revolutionärer ORS-Technologie
Tragbare Raman-Spektrometer von Metrohm mit revolutionärer ORS-Technologie
Metrohm präsentiert die Metrohm Instant Raman Analyzer (Mira), die ersten und einzigen tragbaren Raman-Spektrometer mit Orbital-Raster-Scan-Technologie (ORS).
True Surface Microscopy
True Surface Microscopy
Mit dem Abbildungssystem True Surface Microscopy stellt die WITec GmbH eine technologische Innovation vor und ermöglicht erstmals topographisches konfokales Raman Imaging.
EZ-Pick II - Probenpräparationsstift
EZ-Pick II - Probenpräparationsstift
Dieser neuartige Probenpräparationsstift dient der praktischen Probenentnahme und –präparierung vor Ort. Er verfügt über einen Aufsatz zur Befestigung von Präparierbesteck und über einen eingebauten Ultra-Mini Hochleistungs CCD-Sensor.
Spektrendatenbanken von S.T.Japan-Europe GmbH
Spektrendatenbanken von S.T.Japan-Europe GmbH
Sie können aus insgesamt 200.000 Spektren (ATR, Transmission, Raman, NIR) unterteilt in mehr als 85 verschiedene applikationsspezifische Spektrendatenbanken die passende Datenbank für Ihre Bedürfnisse auswählen.
Raman Spektrometer innoRam
Raman Spektrometer innoRam
Die Polytec GmbH, Waldbronn bietet mit Ihrem Partner B&W Tek tragbare Raman Spektrometer an, die Feldmessungen in Laborqualität ermöglichen. Mit dem tragbaren Raman Spektrometer innoRamTM wird maßgeblich die bewährte Serie mobil einsetzbarer Analysesyste

markuebersichten
organisationen
 
  Top
LogIn