طيفسنجی رامان (RAMAN)
تاریخ مقاله :
1384/05/30
تعداد بازدید :
5419
نویسنده :
اميد مرادي
چکیده مقاله
طيفسنجي رامان براي شناسايي ساختار مولکولي بسيار مناسب است با اين روش تعيين فرکانسهاي چرخشي و ارتعاشي مولکول، ارزيابي هندسي و حتي تقارن مولکولها امکان پذير است. در برخي موارد که امکان تعيين ساختار مولکولي وجود ندارد، ميتوان با تکيه بر فرکانسهاي ثبت شده، قرار گرفتن اتمها در يک مولکول را بررسي کرد. اطلاعاتي که توسط طيف سنجي مادون قرمز و رامان به دست ميآيد، بسيار مشابه هستند. به تازگي ساختار پيچيده مولکولهاي زيستي با طيف سنجي رامان تعيين شده است. طيف رامان اطلاعات با ارزشي را نيز در زمينه فيزيک حالت جامد ارائه ميکند.
متن مقاله
| برهمکنش نور با ماده در ناحيه زير قرمز ميتواند به دو صورت جذب و
پراکندگي انجام گيرد. اين دو پديده اساس شناسايي و اندازهگيري ترکيبات به
دو روش طيف نورسنجي جذبي زيرقرمز و پراکندگي رامان را تشکيل ميدهند. پديده پراکندگي رامان، داراي علامت ضعيفي است. به همين دليل تا سال 1982 اين پديده شناخته نشده بود. البته بايد خاطر نشان نمود که چندين سال قبل از کشف پديده رامان، پراکندگي نور به وسيله جامدات، مايعات و گازهاي شفاف مورد بررسي قرار گرفته بود. چند ماه پس از کشف رامان، فيزيکدانان روسي به طور مستقل در زمينه وجود اين اثر در بلورها به نتايج جالبي دست يافتند و اين پديده را به جاي اثر رامان، پراکندگي مرکب ناميدند. در ساليان اخير پيشرفت تکنيکهاي ليزري موجب بررسي بيشتر در مورد اثر رامان و کشف تعدادي از پديدههاي مرتبط به آن شده است. با توجه به تواناييهاي ليزر از جمله قابليت تشديد، تمرکز و اهميت اين خواص در رابطه با پديده رامان، ليزر به عنوان منبع مناسبي براي طيف سنجی رامان به شمار ميرود. در اين روش عموماً از ليزرهاي آرگون و کريپتون استفاده ميشود. (چون موج پيوسته بالايي دارند). البته اغلب ليزرهاي رنگينهاي قابل تنظيم در پراکندگي رامان به کار برده ميشوند. طرح سادهاي از يک طيف بين ليزري رامان در شکل زير نشان داده شده است [1]. |
||||||||||||||||
|
|
||||||||||||||||
| شکل1- طيف بين ليزري رامان | ||||||||||||||||
|
نور تکفام ليزر He-Ne بسته به شرايط ميل نمونه و هدف آزمايش به وسيله
عدسي L متمرکز و يا باز ميشود. نمونه در سلي قرار دارد که بايد از
شفافيت مناسبي برخوردار باشد. تابش پس از عبور از نمونه به آيينه مقعر
M برخورد و پرتوهايي که پراکندگي نيافتهاند دوباره به سوي نمونه باز
ميگردند. بدين ترتيب ميان گذري نوري افزايش مييابد. پرتوهاي پراکنده
شده در جهتهاي مختلف توسط يک عدسي همگرا ) (Lکه در يک طرف سل نمونه
تعبيه گرديده، جمعآوري ميشود. از سوي ديگر يک آيينه مقعر ) (M براي
افزايش پرتوهاي پراکنده شده در سمت مقابل دستگاه قرار دارد. قطبش پرتو
خروجي از عدسي توسط قطبش سنج (P) مورد بررسي قرار ميگيرد. در صورتي که
اين اندازهگيري صورت نپذيرد، پرتو مستقيما وارد تکفام ساز
پيمايشي ميشود و سپس به يک آشکار ساز (PM) هدايت ميگردد. از آنجا که
پراکندگي رامان شدت ضعيفي دارد لذا از يک تقويت کننده الکتريکي (A)
استفاده ميشود. نهايتاً به کمک ثبات (CR) تغييرات شدت بر حسب فرکانس
ثبت ميگردد. البته براي کنترل کل سيستم،اؤ يک دستگاه هماهنگ کننده (D)
نيز استفاده مي شود. کاربردها طيف سنجی رامان براي شناسايي ساختار مولکولي بسيار مناسب است با اين روش تعيين فرکانسهاي چرخشي و ارتعاشي مولکول، ارزيابي هندسي و حتي تقارن مولکولها امکان پذير است. در برخي موارد که امکان تعيين ساختار مولکولي وجود ندارد، ميتوان با تکيه بر فرکانسهاي ثبت شده، قرار گرفتن اتمها در يک مولکول را بررسي کرد. اطلاعاتي که توسط طيف سنجی مادون قرمز و رامان به دست ميآيد، بسيار مشابه هستند. به تازگي ساختار پيچيده مولکولهاي زيستي با طيف سنجی رامان تعيين شده است. طيف رامان اطلاعات با ارزشي را نيز در زمينه فيزيک حالت جامد ارائه ميکند. چون طيف سنجی رامان را ميتوان به راحتي براي مطالعة اجزاء و گروههاي شيميائي در محيط آب به کاربرده استفاده از اين تکنيک در مطالعه موجودات زنده از اهميت خاصي برخوردار است.برخی از کاربردهای مهم طيف سنجی رامان در فناوری نانو عبارتست از: 1- شناسائی و جداسازی برخی از ترکیبات آلی و معدنی [2] |
||||||||||||||||
| مراجع | ||||||||||||||||
|
[1]. D. A. Skoog, D. M. West Holt, "Principle of
Instrumental Analysi"s, Saunders College Publishing, Sixth edition,
1994. [2]. B. Dragnea, "Near Filed Scanning Optical Microscopy": Chemical Imaging, Encyclopedia of Nanoscience and Nanotechnology, Dekker Publication, 2004. [3]. Hallen H.D. Ayars E.J. Jahncke C.L., "The effects of probe boundary conditions and propagation on nano-Raman spectroscopy", Journal of Microscopy, vol. 210, no. 3, pp. 252-254(3), 2003. [4]. Y. Inouye, N. Hayazawa, K. Hayashi, Z. Sekkat and S. Kawata, Proc. SPIE, 3791, 40 (1999). [5]. N. Hayazawa, Y. Inouye, Z. Sekkat, and S. Kawata, J. Chem. Phys., 117, 1296 2002. [6]. N. Hayazawa, T.Yano, H. Watanabe, Y. Inouye, and S. Kawata, Chem. Phys. Lett.,376, 174, 2003. [7]. D. Roy a, Manish Chhowalla b,*, H. Wang c, N. Sano c, I. Alexandrou c, T.W. Clyne a, G.A.J. Amaratunga , Characterisation of carbon nano-onions using Raman spectroscopy, Chemical Physics Letters 373, 2003, 52–56, 2003. [8]. Tomoya Ohno, Daisuke Suzuki, and Hisao Suzuki Size Effect for Barium Titanate Nano-particles, KONA, No.22, 2004. |
||||||||||||||||
| ضميمه1- فهرست Raman هاي موجود در كشور | ||||||||||||||||
|
||||||||||||||||
| ضميمه2 –فهرست مدل هاي مختلف Raman | ||||||||||||||||
|
||||||||||||||||
