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रमन प्रभाव भौतिकी

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रमन प्रभाव, प्रकाश की तरंग दैर्ध्य में परिवर्तन जो तब होता है जब प्रकाश किरण अणुओं द्वारा विक्षेपित हो जाती है। जब प्रकाश का एक किरण एक रासायनिक यौगिक के धूल रहित, पारदर्शी नमूने का पता लगाता है, तो प्रकाश का एक छोटा सा हिस्सा घटना (आने वाले) बीम के अलावा अन्य दिशाओं में उभरता है। इस बिखरी हुई रोशनी का अधिकांश हिस्सा अपरिवर्तित तरंग दैर्ध्य का है। एक छोटा हिस्सा, हालांकि, घटना प्रकाश से अलग तरंग दैर्ध्य है; इसकी उपस्थिति रमन प्रभाव का परिणाम है।

इस घटना का नाम भारतीय भौतिक विज्ञानी सर चंद्रशेखर वेंकट रमन के नाम पर रखा गया है, जिन्होंने पहली बार 1928 में इस आशय की टिप्पणियों को प्रकाशित किया था। (ऑस्ट्रियाई भौतिक विज्ञानी एडोल्फ स्मेकल ने 1923 में सैद्धांतिक रूप से इस प्रभाव का वर्णन किया था। यह रमन के पहले एक हफ्ते पहले रूसी भौतिक विज्ञानी लियोनिद मैंडेलस्टैम और ग्रिगोरी द्वारा किया गया था। लैंड्सबर्ग; हालांकि, उन्होंने रमन के महीनों बाद तक अपना परिणाम प्रकाशित नहीं किया।

रमन बिखरने को शायद सबसे आसानी से समझा जा सकता है अगर घटना प्रकाश को कणों, या फोटोन (आवृत्ति के लिए ऊर्जा आनुपातिक के साथ) के रूप में माना जाता है, जो नमूना के अणुओं पर हमला करता है। अधिकांश मुठभेड़ लोचदार हैं, और फोटॉन अपरिवर्तित ऊर्जा और आवृत्ति के साथ बिखरे हुए हैं। हालांकि, कुछ मौकों पर, अणु ऊर्जा को ऊर्जा देता है या फोटॉनों को ऊर्जा देता है, जो कि कम या बढ़ी हुई ऊर्जा के साथ बिखरे होते हैं, इसलिए कम या उच्च आवृत्ति के साथ। आवृत्ति परिवर्तन इस प्रकार बिखरने वाले अणु के प्रारंभिक और अंतिम राज्यों के बीच संक्रमण में शामिल ऊर्जा की मात्रा के उपाय हैं।

रमन प्रभाव कमजोर है; एक तरल यौगिक के लिए प्रभावित प्रकाश की तीव्रता उस घटना किरण का केवल 1 / 100,000 हो सकती है। रमन लाइनों का पैटर्न विशेष आणविक प्रजातियों की विशेषता है, और इसकी तीव्रता प्रकाश के मार्ग में बिखरने वाले अणुओं की संख्या के लिए आनुपातिक है। इस प्रकार, रमन स्पेक्ट्रा गुणात्मक और मात्रात्मक विश्लेषण में उपयोग किया जाता है।

रमन आवृत्ति पारियों के अनुरूप ऊर्जा को बिखरे हुए अणु के विभिन्न घूर्णी और कंपन स्थितियों के बीच संक्रमण से जुड़ी ऊर्जा के रूप में पाया जाता है। शुद्ध घूर्णी शिफ्ट सरल और गैसीय अणुओं को छोड़कर, निरीक्षण करने के लिए छोटे और कठिन हैं। तरल पदार्थों में, घूर्णी गतियों में बाधा होती है, और असतत घूर्णी रमन रेखाएं नहीं पाई जाती हैं। अधिकांश रमन कार्य कंपन संक्रमणों से संबंधित हैं, जो गैसों, तरल पदार्थों और ठोस पदार्थों के लिए बड़ी पाली का पालन करते हैं। गैसों में साधारण दबाव पर कम आणविक सांद्रता होती है और इसलिए बहुत बेहोश रमन प्रभाव पैदा करते हैं; इस प्रकार तरल पदार्थ और ठोस का अधिक बार अध्ययन किया जाता है।