Spektroskopi Raman

Spektroskopi Raman (/ˈrɑːmən/; dinamai dari Sir C. V. Raman) adalah sebuah teknik spektroskopi yang digunakan untuk mengamati mode vibrasional, rotasional, dan mode frekuensi-rendah lainnya dalam suatu sistem. Spektroskopi Raman umum digunakan dalam ilmu kimia untuk menyediakan sidik jari yang dengannya molekul dapat diidentifikasi.
Teknik ini bergantung pada hamburan inelastik, atau hamburan Raman, pada cahaya monokrom, biasanya dari suatu laser dalam rentang kasatmata, dekat inframerah, atau dekat ultraviolet. Cahaya laser berinteraksi dengan vibrasi molekul, fonon atau eksitasi lainnya dalam sistem, menghasilkan energi pada foton laser mengalami pergeseran naik atau turun. Pergeseran energi memberikan informasi tentang mode vibrasional dalam sistem. Spektroskopi inframerah memberi hasil yang serupa, tetapi mendukung, informasi tersebut.

Prinsip

Secara khusus, sampel diiluminasi dengan tembakan laser. Radiasi elektromagnetik dari lokasi yang diiluminasi dikumpulkan dengan suatu lensa dan dikirim melalui suatu monokromator. Radiasi hamburan elastis pada panjang gelombang yang sesuai dengan garis laser (hamburan Rayleigh) dipisahkan baik menggunakan notch filter, edge pass filter, atau band pass filter, sementara sisa cahaya yang terkumpul didispersikan pada suatu detektor.
Hamburan Raman spontan secara khusus sangat lemah, dan sebagai hasilnya kesulitan utama pada spektroskopi Raman adalah memisahkan hamburan cahaya tidak elastis yang lemah dari hamburan Rayleigh pada cahaya laser yang intens. Dalam sejarah, spektrometer Raman menggunakan grating hologram dan dispersi multi-tahap untuk mendapat rejeksi laser dengan derajat yang tinggi. Di masa lampau, fotomultiplier merupakan detektor pilihan untuk pengaturan dispersif Raman, yang menghasilkan waktu perolehan panjang. Namun, instrumentasi modern yang hampir secara universal mempekerjakan notch atau edge filters untuk rejeksi laser dan spektrograf baik berupa transmisif aksial (AT), Monokromator Czerny–Turner (CT), atau FT (berbasis spektroskopi transformasi Fourier), dan detektor CCD.

Aplikasi

Spektroskopi Raman umum digunakan dalam ilmu kimia, karena informasi vibrasional spesifik untuk ikatan kimia dan simetri molekul. Karenanya, ia memberikan sidik jari di mana molekul dapat diidentifikasi. Misalnya, frekuensi vibrasional untuk SiO, Si₂O₂, dan Si₃O₃ diidentifikasi dan ditetapkan atas dasar koordinat analisis yang normal menggunakan spektrum inframerah dan Raman. Daerah sidik jari bagi molekul organik adalah pada rentang (bilangan gelombang) 500–2000 cm⁻¹. Cara lainnya bahwa teknik ini digunakan adalah untuk mempelajari perubahan ikatan kimia, seperti ketika substrat ditambahkan pada enzim.
Beberapa proyek penelitian menunjukkan penggunaan spektroskopi Raman sebagai sarana untuk mendeteksi peledak menggunakan sinar laser dari jarak yang aman (Portendo, 2008, TU Vienna, 2012).
Spektroskopi Raman juga telah digunakan untuk mengkonfirmasi prediksi keberadaan fonon berfrekuensi rendah dalam protein dan DNA, menstimulasi studi bagi pergerakan kolektif berfrekuensi rendah dalam protein dan DNA dan fungsi biologis mereka.
Raman melaporkan molekul dengan gugus olefin atau alkuna tengah dikembangkan untuk memungkinkan untuk pencitraan jaringan dengan antibodi berlabel-SERS Spektroskopi Raman juga telah digunakan sebagai teknik noninvasif secara aktual, karakterisasi biokimia in situ pada penyembuhan luka serta analisis multivariat spektrum Raman telah memungkinkan pengukuran kuantitatif dari kemajuan penyembuhan luka.
Spektroskopi Raman memiliki penggunaan luas dalam studi biomineral.