Wie funktioniert Raman Spektroskopie?

Die Raman-Spektroskopie ist eine analytische Technik, die auf der Wechselwirkung von Licht mit Materie basiert, um Informationen über die molekulare Struktur und chemische Zusammensetzung von Materialien zu erhalten. Hier sind die grundlegenden Schritte, wie die Raman-Spektroskopie funktioniert:

1. **Lichtquelle**: Ein Laser wird als Lichtquelle verwendet, um monochromatisches Licht auf die Probe zu richten.

2. **Streuung**: Wenn das Laserlicht auf die Moleküle der Probe trifft, wird ein Teil des Lichts elastisch gestreut (Rayleigh-Streuung), während ein kleinerer Teil inelastisch gestreut wird. Bei der inelastischen Streuung ändert sich die Energie des Lichtes, was zu einer Verschiebung der Wellenlängen führt.

3. **Raman-Verschiebung**: Die inelastisch gestreuten Photonen können entweder eine höhere oder niedrigere Energie haben als das einfallende Licht, was als Raman-Verschiebung bezeichnet wird. Diese Verschiebung ist spezifisch für die chemischen Bindungen und die molekulare Struktur der Probe.

4. **Detektion**: Das gestreute Licht wird durch ein Spektrometer analysiert, das die Intensität des Lichts in Abhängigkeit von der Wellenlänge misst. Das resultierende Raman-Spektrum zeigt Peaks, die den verschiedenen vibrationalen und rotatorischen Übergängen der Moleküle entsprechen.

5. **Analyse**: Die Position und Intensität der Peaks im Raman-Spektrum geben Aufschluss über die chemische Zusammensetzung und Struktur der Probe. Durch den Vergleich mit Referenzspektren können spezifische Substanzen identifiziert werden.

Die Raman-Spektroskopie ist besonders nützlich, weil sie nicht-destruktiv ist und keine umfangreiche Probenvorbereitung erfordert. Sie wird in verschiedenen Bereichen eingesetzt, darunter Chemie, Biologie, Materialwissenschaften und Pharmazie.