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C.V. Raman (1888. 11. 7 – 1970. 11. 21): 인도의 물리학자. 빛의 산란현상에 대한 획기적인 연구로 1930년, 노벨 물리학상을 수상하였다. 단일 진동수의 빛을 물질에 조사했을 때, 산란되어 나온 빛의 일부분은 진동수가 변하는 현상을 관찰하여 이를 현대물리학의 개념으로 설명하였다. 이 현상을 발견자의 이름을 따서 라만 효과에 의한 라만 산란이라고 한다.

라만분광의 원리

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단일 진동수의 빛이 물질계의 진동, 회전운동, 기타의 소여기상태와 상호작용하면서 진동수가 변하여 비탄성 산란하는 현상을 라만 산란이라고 한다. 따라서 라만 산란광에는 원래의 빛과는 다른 진동수의 빛들이 섞여있다. 이 빛들을 분광하면 그 물질 고유의 라만 스펙트럼을 측정할 수 있다. 라만스펙트럼은 광원의 처음 진동수와, 물질과 상호작용한 산란광의 진동수의 차이로 나타낸다. 이러한 라만 스펙트럼은 물질마다 고유하므로 미지 물질을 동정하는데 이용된다. 뿐만 아니라, 라만 스펙트럼의 비교분석을 통해 물질의 물리, 화학적 변화도 관찰할 수 있다.

단일 진동수의 빛으로는 레이저가 이용되며, 여러가지 광학기구와 분광기, 광검출기 등이 현미경과 결합되어 극히 작은 시료도 측정할 수 있는 마이크로 라만분광 시스템을 이룬다. 

라만산란의 원리

Raman_energy_levels.svg.png

라만시스템 개략도

라만개략도.png

라만분광측정의 장점

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  • 비파괴측정이다.

  • ​미지 물질을 동정(Identification)한다.

  • ​기체, 액체, 고체 상태의 시료를 모두 측정할 수 있다.

  • 대부분 시료의 전처리가 필요없다.

  • 높은 공간분해능 (~ μm)을 가지므로 극히 미량의 시료만으로도 분석할 수 있다.

  • 수분의 영향을 거의 받지 않는다.

라만분광측정의 기법

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  • 일반적인 라만 측정법  Spontaneous Raman spectroscopy

  • 공명 라만 측정법  Resonance Raman spectroscopy​

  • 편광 라만 측정법  Polarization dependent Raman spectroscopy

  • 표면 증강 라만 측정법  Surface enhanced Raman spectroscopy

  • 맵핑 기법을 이용한 라만 이미징  Imaging by Raman mapping

  • 온도 의존 라만 측정법  Temperature dependent Raman spectroscopy

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