Alle boeken

Professioneel

Apps Over Coach Inloggen Begin met lezen

Scheikunde · Begrippenlijst

Wat is Raman- en rayleighverstrooiing?

Ook bekend als: rayleighverstrooiing · ramanverstrooiing · stokeslijn · anti-stokeslijn

Definitie 6.19 Universitaire scheikunde — jaar 3 · Hoofdstuk 6 — Rotatie- en vibratiespectroscopie

Wanneer licht met frequentie ν0\nu_0 door een monster gaat, behoudt het meeste verstrooide licht de frequentie ν0\nu_0: rayleighverstrooiing. Een kleine fractie is verschoven met de rotatie- of vibratiefrequenties van de moleculen: ramanverstrooiing. Lijnen bij lagere frequentie zijn stokeslijnen (het molecuul heeft energie gewonnen), lijnen bij hogere frequentie anti-stokeslijnen (het heeft energie verloren).

Links: het rotatieramanspectrum van stikstof, berekend bij 300\, K: stokeslijnen bij positieve verschuivingen (rechts), anti-stokeslijnen bij negatieve verschuivingen (links, iets zwakker), met de afwisseling 2:1 van de intensiteiten; de grijze lijn bij nul geeft de veel sterkere rayleighlijn aan. Rechts: energieschema van rayleigh- en stokesverstrooiing via een virtueel niveau (geen echte toestand van het molecuul).
Links: het rotatieramanspectrum van stikstof, berekend bij 300 K300\,\mathrm{K}: stokeslijnen bij positieve verschuivingen (rechts), anti-stokeslijnen bij negatieve verschuivingen (links, iets zwakker), met de afwisseling 2:1 van de intensiteiten; de grijze lijn bij nul geeft de veel sterkere rayleighlijn aan. Rechts: energieschema van rayleigh- en stokesverstrooiing via een virtueel niveau (geen echte toestand van het molecuul).

Voorbeelden

Voorbeeld 6.22 (Stikstof, gezien door Raman)

NX2\ce{N2} heeft geen dipool en geen infrarood- of microgolfspectrum, maar zijn polariseerbaarheid is anisotroop: zijn rotatieramanlijnen beginnen op 6B0=11.94 cm−16B_0 = 11.94\,\mathrm{cm}^{-1} van de excitatielijn en liggen 7.96 cm−17.96\,\mathrm{cm}^{-1} uit elkaar. Hun intensiteiten wisselen 2:1 af tussen even en oneven JJ: de twee X14X2214N\ce{^{14}N}-kernen zijn identiek, en de kernspinstatistiek (Hoofdstuk 11) geeft niveaus met even JJ het dubbele gewicht van oneven niveaus.

Lees in het hoofdstuk →