Ramansironta
Historia

Ensimmäisenä havaintoja ramansironnasta julkisti C. V. Raman tieteellisessä kokouksessa Bangaloressa 16. maaliskuuta 1928. Professori Raman oli alkanut tutkia valon sirontaa läpinäkyvistä aineista Kalkutassa vuonna 1921. Hänen oppilaansa K. R. Ramanathan huomasi 1923, että kun violetin lasin läpi ohjattiin auringonvaloa näytteeseen, sironneessa valossa näkyi suodattimen avulla katsottuna vihreää valoa, jota ei ollut näytteeseen menneessä valossa. Ramanathan nimitti ilmiötä ”heikoksi fluoresenssiksi”. Ilmiö ei poistunut, vaikka neste puhdistettiin huolellisesti, joten sen täytyi olla tutkitulle aineelle ominainen. Kaksi vuotta myöhemmin Ramanin oppilas K. S. Krishnan havaitsi saman ilmiön noin 60 eri nesteessä ja huomasi, että sironnut valo oli osittain polaroitunut, toisin kuin tavallisessa fluoresenssissa. Työstäessään Comptonin ilmiön klassista teoriaa Raman ymmärsi, että heidän havaitsemassaan heikossa sironnassa oli kyse uudesta perusluonteisesta ilmiöstä, joka vastasi Comptonin sirontaa valon aallonpituuksilla. Raman ja Krishnan julkaisivat tuloksensa lyhyesti Naturessa 31. maaliskuuta 1928.
Seuraavaksi Raman ja Krishnan kavensivat näytteeseen ohjatun valon aallonpituusaluetta ja huomasivat hämmästyksekseen, että alkuperäisen ja sironneen valon välissä oli spektrissä tyhjä alue. He alkoivat käyttää valonlähteenä elohopealamppua ja havaitsivat ramansirontaa nesteissä, kaasuissa, höyryissä, jääkiteissä ja laseissa. Ramanviivojen todettiin olevan tutkittavalle aineelle ominaisia. Pienempien taajuuksien eli Stokes-sironnan puolella viivat olivat voimakkaampia kuin suurempien taajuuksien puolella. Näiden viivojen ja alkuperäisen valon taajuuksien erotus ei riippunut alkuperäisestä valosta, kun taas fluoresenssissa viivan taajuus pysyy samana. Virittävän valon ja uusien viivojen taajuuksien erotukset vastasivat monissa tapauksissa tarkasti samojen aineiden infrapuna-absorption taajuuksia.
Ramansironta oli ennustettu kvanttimekaanisesti jo ennen Ramanin löytöä. Itävaltalainen Adolf Smekal esitti 1923, että säteilyn energia voisi sironnassa vähentyä perus- ja viritystilan välisellä energiaerolla. Hendrik Anthony Kramers ja Werner Heisenberg kehittivät ajatusta kvanttimekaanisessa sirontateoriassa 1925. Ramanviivojen olemassaolo oli myös Paul Diracin sirontateoriassa. Ranskalainen Yves Rocard oli ennakoinut ramansirontaa teoreettisesti, mutta hän julkaisi tuloksensa vasta Ramanin julkaistua omansa, koska oli halunnut odottaa kokeellista varmistusta. Ryhmä, jossa Rocard oli mukana, oli tutkinut kaasuja, jotka sirottavat huonosti, eikä nesteitä kuten Ramanin ryhmä. Venäläiset Grigori Landsberg ja Leonid Mandelštam havaitsivat Ramanista riippumatta ramansirontaa kvartsissa. He julkaisivat aiheesta ensimmäisen artikkelinsa muutama kuukausi sen jälkeen, kun Raman oli julkistanut tuloksensa. Vaikka termiä Ramanin ilmiö alettiin käyttää jo 1928, venäläiset tieteilijät vieroksuivat ilmausta vuosikymmenten ajan. Raman sai Nobelin palkinnon yksin ilmeisesti siksi, että palkintoa ehdotti Ramanille kymmenen fyysikkoa useista maista, kun taas Landsbergia ja Mandelštamia ehdotti vain kaksi venäläistä. Lisäksi Raman julkaisi löydön ensimmäisenä ja osoitti sen yleispätevyyden tutkimalla nesteitä, kaasuja ja kiinteitä aineita.
Heti ramansironnan löydyttyä kemistit ja fyysikot huomasivat, että sen avulla voitiin selvittää aineiden rakenteita. Ramansironnan avulla tutkittiin yli 2 500:aa yhdistettä ensimmäisenä vuosikymmenenä Ramanin ilmiön löytymisen jälkeen. Vuosina 1945–1960 analyyttisessä kemiassa käytettiin ramanspektroskopian sijasta enimmäkseen infrapunaspektroskopiaa, koska infrapunamittauksiin tarvittiin vain pieniä määriä näytettä ja mittausaika oli lyhyt. Lisäksi saatavilla oli kaupallisia infrapunaspektrometreja. 1960-luvulla ramanspektroskopia alkoi tehdä voimakkaasti uutta tulemista lasereiden kehityksen myötä.