5. Nội dung nghiờn cứu
2.2.2. Phổ tỏn xạ Raman
Khi lượng tử ỏnh sỏng hν đến va chạm với phõn tử cú thể xảy ra quỏ trỡnh tỏn xạ. Nếu tương tỏc xảy ra với năng lượng tỏn xạ khụng thay đổi (đàn hồi) thỡ gọi là tỏn xạ Rayleigh. Nếu tương tỏc khi cú sự trao đổi năng lượng với dao động của phõn tử (khụng đàn hồi) được gọi là tỏn xạ Raman.
Bằng cỏch chọn ỏnh sỏng tới là ỏnh sỏng trong vựng nhỡn thấy để ghi phổ Raman của cỏc chất, ta sẽ thu nhận được cỏc thụng tin về dao động của phõn tử; nghĩa là từ phổ Raman, chỳng ta cú thể quan sỏt thấy cỏc mode dao động đặc trưng cho tinh thể tương ứng.
Khi kớch thớch một mẫu vật bằng nguồn sỏng cú bước súng ν0 (tương ứng với photon cú năng lượng hν0), cú thể xảy ra cỏc quỏ trỡnh tỏn xạ như sau:
+) Nếu photon tới mất mỏt năng lượng trờn dao động (cú năng lượng giả hạt là hνv) thỡ photon tỏn xạ cú năng lượng h(ν0–νv), nhỏ hơn năng lượng của photon kớch thớch. Vạch tỏn xạ được gọi là vạch tỏn xạ Raman Stokes.
+) Nếu photon tới khụng mất mỏt năng lượng trờn dao động thỡ photon tỏn xạ cú năng lượng giữ nguyờn là hν0 như năng lượng của photon kớch thớch. Trường hợp này được gọi là tỏn xạ Rayleigh.
+) Nếu photon tới nhận thờm năng lượng từ dao động trong mẫu vật thỡ photon tỏn xạ cú năng lượng h(ν0+νv), lớn hơn năng lượng của photon kớch thớch. Vạch tỏn xạ được gọi là vạch tỏn xạ Raman anti–Stokes.
Phổ tỏn xạ Raman được đo trờn mỏy Raman ở viện Khoa học Vật liệu, viện Hàn lõm Khoa học và Cụng nghệ Việt Nam. Hỡnh 2.9 trỡnh bày sơ đồ nguyờn lý của hệ đo Raman này.
Hỡnh 2.9. Sơ đồ đo quang phổ hệ đo Raman