To tylko jedna z 44 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
Od medycyny po historię sztuki –
spektroskopia Ramana
Indukowany moment dipolowy
ind E
Polaryzowalność
Oscylacje natężenia
zewnętrznego pola elektrycznego
E E0 cos 20t
Zmiany polaryzowalności wywołane
oscylacjami cząsteczek
d
0 q q0
dq
Drgania długości wiązania
q q0 Q cos 20t
Jeśli długość wiązania i polaryzowalność
oscyluje z tą samą częstotliwością
Indukowany moment dipolowy
0 E0 cos 2 0t
1
QE0 cos2 ( 0 )t
2 q 0
1
QE0 cos2 ( 0 )t
2 q 0
Warunki stosowalności tej teorii:
0
el
el - 0
Zależność polaryzowalności od
wychylenia
Sir Chandrasekhra
Venkata Raman
/7.11.1888 – 21.11.1970/
Rayleigha / Ramana przejścia i widma
teoria kwantowa
Reguły wyboru dla Ramana
Zmiana energii poziomów oscylacyjnych
Dv = 1
polaryzowalność musi się zmieniać w czasie oscylacji
Rotacyjne poziomy
DJ = 2
Cząsteczki pozbawione symetrii
10
Schemat spektrometru
Źródła
Słaba intensywność widm Ramana – wymagana duża
intensywność stosowanych źródeł promieniowania
Ar+ : 488.0 i 514.5 nm
Kr+ : 530.9 i 647.1 nm
He:Ne: 632.8 nm
Diody Laserowe: 782 i 830 nm
Nd: YAG: 1064 (532 nm podwojona
częstość )
Fluorescencja
Widmo antracenu: Ar+
laser 514.5 nm.
B: Nd:YAG laser 1064
nm.
Im krótsze fale tym
efektywniejsze
rozpraszanie Ramana.
Ale
Im dłuższa fala tym
mniejsze
prawdopodobieństwo
fluorescencji
Rezonansowy Raman
Rayleigha emisja jest 105 do 106 razy intensywniejsza.
W pobliżu przejścia optycznego emisja ramanowska
rośnie od 102 do 106 razy
Niska koncentracja badanych emiterów rzędu 10-8 M.
Rezonansowe ramanowskie widma zawierają tylko
informacje o chromoforach.
Czas życia - 10-14 sec. Nie jest to podwójny efekt
absorpcji i emisji.
Nanocząstki
złota
Surface Enhanced Raman Spectroscopy SERS
Po adsorpcji na cząstkach nano – rozmiarów
widmo Ramana ulega wzmocnieniu około 104 to
107 razy. Nanocząstki to koloidalny roztwór
srebra złota lub miedzi.
Mechanizm tego procesu ciągle jest nieznany.
Połączenie metody SERS z RR daje
wzmocnienie sygnału do 1012 razy.
Plusy spektroskopii Ramana
.
•Nie niszczy preparatów
• Skuteczny w wysokich temperaturach
• Łatwo osiągalny zakres niskich częstości: 100
cm-1.
•Możliwość połączenia mikroskopu ze
spektrometrem Ramana.
•Problem wody nie istnieje.
Zastosowanie spektroskopii
Obrazowanie - mikroskopia
Mieszanina
cukru i
kokainy
Konstrukcja spektrometru
ramanowskiego do analizy podłoża
na Marsie (MMRS)
Medycyna - diagnostyka
Diagnostyka ramanowska
Aparatura diagnostyczna
mikroskop
Sonda do pomiarów
in vivo
Karoteny
Charakterystyczne widmo: obszar
daktyloskopowy – odpowiadające drganiom
całego łańcucha
Normals
5.15.01
Zanik pigmentu z latami życia
3000
Raman Signal
2500
2000
1500
1000
500
0
-500
10
20
30
40
50
60
Age (yrs)
70
80
90
Widma ramanowskie skóry:wnętrze dłoni,
okolice paznokcia, ramię, pacha (Iceman)
badania płuc
widmo
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)