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과학

라만 분광법

라만 분광법과학
영문명
Raman spectroscopy
핵심 현상
비탄성 빛 산란
주요 비교
산란광과 입사광의 에너지
미세 영역 측정
라만 현미경
라만 분광법은 빛이 물질과 비탄성 산란하면서 달라지는 에너지를 분석하는 방법이다. 산란광과 입사광의 차이는 물질의 진동 등 에너지 상태와 연결되며, 성분과 결정상, 변형 등을 조사하는 데 활용된다.

탄성 산란과 다른 점

빛이 산란된다고 항상 에너지가 바뀌는 것은 아니다. 탄성 산란에서는 입사광과 산란광의 에너지가 같다. 라만 산란은 물질과 에너지를 주고받아 광자의 에너지가 달라지는 작은 성분을 다룬다. 진행 방향의 변화와 에너지의 변화를 구분해야 한다.

스토크스와 반스토크스

입사광보다 에너지가 낮아진 산란 성분을 스토크스, 높아진 성분을 반스토크스라고 부른다. 두 이름은 산란광 에너지의 변화 방향을 구분한다. 어느 경우든 광자와 물질을 함께 본 에너지 장부를 만족해야 하며, 빛만의 에너지가 일정해야 하는 탄성 산란과는 다르다.

미세 영역의 스펙트럼

분광기와 현미경을 결합하면 시료의 특정 위치를 선택해 라만 스펙트럼을 측정할 수 있다. 여러 위치에서 측정한 스펙트럼을 연결하면 성분의 공간 분포를 연구하는 지도도 만들 수 있다. 시료 전체의 평균과 특정 지점의 결과는 분석 범위가 다르다.

구조와 상태를 조사하기

라만 측정은 결정상의 식별과 변형 연구, 불순물 조사 등에 쓰인다. 스펙트럼에서 나타나는 신호를 해석하려면 어떤 물질 상태와 측정 조건에 대응하는지 검토해야 한다. 영상의 한 점이 밝다는 사실만으로 특정 성분의 양을 정확히 결정한 것은 아니다.

관련 문서

분광학 / 광자 / 에너지 / 진동수 / 산란 / 적외선 분광법 / 결정 / 형광 현미경