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

단일 진동수의 빛이 물질계의 진동, 회전운동, 기타의 소여기상태와 상호작용하면서 진동수가 변하여 비탄성 산란하는 현상을 라만 산란이라고 한다. 라만 산란광에는 원래의 빛과는 다른 진동수의 빛들이 섞이게 되는데, 이들을 분광하면 그 물질 고유의 라만 스펙트럼을 측정할 수 있다. 라만 스펙트럼은 물질마다 고유하므로 미지 물질을 동정하는데 이용된다. 뿐만 아니라, 라만 스펙트럼에 대한 분석을 통해 물질의 물리, 화학적 변화도 관찰할 수 있다. 광원의 처음 진동수와, 물질과 상호작용한 후의 나중 진동수의 차이가 라만 스펙트럼으로 나타난다.

단일 진동수의 빛으로는 레이저가 이용된다. 여러가지 광학소자와 현미경, 분광기, 광검출기 등이 결합되어 극히 작은 시료도 측정할 수 있는 마이크로 라만분광시스템을 이룬다. 

라만산란의 원리

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라만시스템 개략도

라만분광측정의 장점

  • 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

  • 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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