6. Cấu trúc luận văn
2.3.2. Phƣơng pháp phổ Raman
Phép đo phổ tán xạ Raman là kỹ thuật quan sát các tính chất dao động của vật liệu thông qua việc chiếu bức xạ vào vật liệu, tiếp đến là đo bƣớc sóng và cƣờng độ của các bức xạ tán xạ không đàn hồi từ các nguyên tử của vật liệu đó. Phổ tán xạ Raman có cơ sở là hiệu ứng mô tả sự tán xạ không đàn hồi của photon bởi phân tử, đƣợc phát hiện bởi nhà vật lý Ấn Độ C. V. Raman năm 1928.
Trong quang phổ Raman, mẫu đƣợc chiếu xạ bởi chùm laser cƣờng độ mạnh trong vùng tử ngoại - khả kiến (tần sốv0), chùm ánh sáng tán xạ đƣợc
quan sát theo phƣơng vuông góc với chùm tia tới. Ánh sáng tán xạ bao gồm hai loại: loại thứ nhất đƣợc gọi là tán xạ Rayleigh, cƣờng độ rất mạnh và có tần số giống với tần số chùm tia tới (v0); loại thứ hai đƣợc gọi là tán xạ Raman, cƣờng độ rất yếu có tần số là v0 vm, với vm là tần số dao động phân tử (có cƣờng độ yếu hơn cỡ 10-5
lần so với cƣờng độ chùm tia tới). Ở đây, vạch v0 vm đƣợc gọi là vạch Stockes và vạch v0 vm gọi là vạch phản Stockes. Trong quang phổ Raman, đo tần số dao động (vm) nhƣ là sự dịch chuyển so với tần số chùm tia tới (v0). Khác với phổ hồng ngoại, phổ Raman đƣợc đo trong vùng tử ngoại - khả kiến, ở đó các vạch kích thích (laser) và các vạch Raman cùng xuất hiện [42].
Hình 2.5. Hệ thống máy quang phổ Raman [43]
Dựa vào phổ thu đƣợc có thể xác định thông tin về mức năng lƣợng dao động của nguyên tử, phân tử hay mạng tinh thể. Các mức năng lƣợng này là đặc trƣng dùng để phân biệt nguyên tử này với nguyên tử khác. Xác định đƣợc kiểu liên kết phân tử, suy ra đƣợc cấu trúc phân tử.