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Química · Glosario

¿Qué es Dispersión Raman y Rayleigh?

También llamado: dispersion Rayleigh · dispersion Raman · raya Stokes · raya anti-Stokes

Definición 6.19 Química universitaria — tercer año · Capítulo 6 — Espectroscopia de rotación y de vibración

Cuando una luz de frecuencia $\nu_0$ atraviesa una muestra, la mayor parte de la luz dispersada conserva la frecuencia $\nu_0$ : es la dispersión Rayleigh. Una pequeña fracción está desplazada en las frecuencias de rotación o de vibración de las moléculas: es la dispersión Raman. Las rayas de menor frecuencia son las rayas Stokes (la molécula ha ganado energía), y las de mayor frecuencia, las rayas anti-Stokes (la ha perdido).

Izquierda: el espectro Raman de rotación del nitrógeno calculado a 300\, K: rayas Stokes a desplazamientos positivos (derecha), rayas anti-Stokes a desplazamientos negativos (izquierda, algo más débiles), con la alternancia 2:1 de intensidades; la raya gris en cero marca la raya Rayleigh, mucho más intensa. Derecha: esquema energético de la dispersión Rayleigh y Stokes a través de un nivel virtual (no un estado real de la molécula). — Izquierda: el espectro Raman de rotación del nitrógeno calculado a $300\,\mathrm{K}$ : rayas Stokes a desplazamientos positivos (derecha), rayas anti-Stokes a desplazamientos negativos (izquierda, algo más débiles), con la alternancia 2:1 de intensidades; la raya gris en cero marca la raya Rayleigh, mucho más intensa. Derecha: esquema energético de la dispersión Rayleigh y Stokes a través de un nivel virtual (no un estado real de la molécula).

Ejemplos

Ejemplo 6.22 (El nitrógeno, visto por Raman)

$\ce{N2}$ no tiene dipolo ni espectro infrarrojo o de microondas, pero su polarizabilidad es anisótropa: sus rayas Raman de rotación empiezan a $6B_0 = 11.94\,\mathrm{cm}^{-1}$ de la raya excitatriz y están separadas $7.96\,\mathrm{cm}^{-1}$ . Sus intensidades alternan 2:1 entre $J$ par e impar: los dos núcleos $\ce{^{14}N}$ son idénticos, y la estadística de espín nuclear (Capítulo 11) da a los niveles de $J$ par el doble de peso que a los impares.

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