6. Cấu trúc luận văn
2.3.2. Phương pháp phổ Raman
Quang phổ Raman là một kỹ thuật tán xạ. Nó dựa trên hiệu ứng Raman, tức là tần số của một phần nhỏ bức xạ tán xạ khác với tần số của bức xạ tới đơn sắc. Nó dựa trên sự tán xạ không đàn hồi của bức xạ tới thông qua sự tương tác của nó với các phân tử dao động. Nó thăm dò các dao động của phân tử. Trong quang phổ Raman, mẫu được chiếu sáng bằng chùm tia laze đơn sắc nằm trong vùng tử ngoại- khả kiến, chùm tia này tương tác với các phân tử của mẫu và tạo ra ánh sáng tán xạ, thu ánh sáng tán xạ và so sánh để chuyển thành tín hiệu phổ. Ánh sáng tán xạ có tần số khác với tần số của ánh sáng tới (tán xạ không đàn hồi) được sử dụng để xây dựng phổ Raman. Phổ Raman hình thành do va chạm không đàn hồi giữa bức xạ đơn sắc tới và các phân tử của mẫu[39].
Khi một bức xạ đơn sắc chiếu vào mẫu, nó sẽ tán xạ theo mọi hướng sau khi tương tác với các phân tử mẫu. Phần lớn bức xạ tán xạ này có tần số bằng tần số của bức xạ tới và tạo thành tán xạ Rayleigh. Chỉ một phần nhỏ của bức xạ tán xạ có tần số khác với tần số của bức xạ tới và tạo thành tán xạ Raman. Khi tần số của bức xạ tới cao hơn tần số của bức xạ tán xạ, các vạch Stokes xuất hiện trong phổ Raman. Nhưng khi tần số của bức xạ tới thấp hơn tần số của bức xạ tán xạ, các vạch phản Stokes xuất hiện trong phổ Raman. Bức xạ tán xạ thường được đo ở góc vuông với bức xạ tới. Tán xạ Raman phụ thuộc vào bước sóng của bức xạ tới. Vì độ tán xạ Raman do nước thấp nên nước là dung môi lý tưởng để hòa tan mẫu[39]. Thủy tinh có thể được sử dụng cho các bộ phận quang học (gương, thấu kính, tế bào mẫu) trong máy quang phổ Raman.
Hình 2.3. Hệ thống máy quang phổ Raman [40]
Dựa vào phổ thu được có thể xác định thông tin về mức năng lượng dao động của nguyên tử, phân tử hay mạng tinh thể. Các mức năng lượng này là đặc trưng dùng để phân biệt nguyên tử này với nguyên tử khác. Xác định được kiểu liên kết phân tử, suy ra được cấu trúc phân tử.