Spektroskopie: Was ist der Unterschied zwischen Raman-Streuung und IR-Absorption?


Antwort 1:

Raman-Banden entstehen durch Streuung von Licht durch Schwingungsmoden in einem Molekül, während IR-Banden durch Absorption von Licht durch Schwingungsmoden in einem Molekül entstehen.

Raman-Streuexperimente werden unter Verwendung von sichtbarem Licht in Glasküvetten durchgeführt, während IR-Absorptionsexperimente unter Verwendung von Infrarotlicht in Filmen durchgeführt werden (z. B. in KBr-Pellets eingebettete Probe usw.). Da Lösungsmittel und Küvetten IR-Licht absorbieren, können IR-Spezifikationen in Küvetten nicht durchgeführt werden, indem die Probe in Lösungsmitteln gelöst wird, mit Ausnahme von Nujol Mull.

Im IR betrachtet man Übergänge zwischen Schwingungsniveaus innerhalb eines elektronischen Niveaus, während man im Raman Übergänge zwischen einem elektronischen Zustand und einem virtuellen Zustand betrachtet. Wenn Raman-Streuungsübergänge zwischen zwei elektronischen Ebenen liegen, dh die Energie des Photons mit der Energielücke zwischen den elektronischen Ebenen übereinstimmt, spricht man von Resonanz-Raman.

Raman-Streuung ist ein Prozess zweiter Ordnung, an dem ein Photon und ein Phonon beteiligt sind (Schwingungsmodus), während der IR-Übergang über einen Prozess erster Ordnung erfolgt.

Ferner sind die Auswahlregeln für die Wechselwirkung von Lichtmaterie sowohl im Raman als auch im IR unterschiedlich.

  • Ein Schwingungsmodus eines Moleküls in der Raman-Spezifikation ist Raman-aktiv, wenn sich die Polarisierbarkeit des Moleküls ändert, während ein Schwingungsmodus eines Moleküls in der IR-Spezifikation IR-aktiv ist, wenn sich das Dipolmoment während der Schwingung ändert.