ラマン分光法とは? わかりやすく解説

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ラマン‐ぶんこうほう〔‐ブンクワウハフ〕【ラマン分光法】

読み方:らまんぶんこうほう

物質単色光当ててラマン効果によって生じ散乱光スペクトル測定することで、物質同定定量エネルギー準位などを調べ分光分析ラマン分光分析


ラマン散乱

同義/類義語:ラマンスペクトル, ラマン分光法
英訳・(英)同義/類義語:Raman effect, Raman spectrum

ある波長の光を物質に通すと、入射した光のエネルギー一部分子の構造動きなどによって吸収される結果異な波長入射光異な角度曲げられ観察されること。物質分子構造調べるための計測手段一つとして異な波長ごとにラマン散乱光の強さ表したラマンスペクトル使われる

ラマン分光法

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2025/05/31 09:37 UTC 版)

左から順に赤外吸収、レイリー散乱、ストークスラマン散乱、反ストークスラマン散乱。3つの散乱では仮想状態へ遷移する。線の太さはシグナル強度を大まかに示している。

物質に振動数単色光を当てて散乱されると、ラマン効果によってストークス線と反ストークス線のラマン線が現れる。ラマン線の波長や散乱強度を測定して、物質のエネルギー準位を求めたり、物質の同定や定量を行う分光法ラマン分光法(ラマンぶんこうほう、Raman spectroscopy)と呼ぶ。

ラマン分光の特徴として、赤外分光法では測定が困難な水溶液のスペクトルが容易に測定でき、しかも微小量の試料でよいことから、水溶液の定性、定量分析に適している。また強誘電体相転移機構、結晶格子振動分子振動などの固体の物性研究にも応用されている。

共鳴ラマン分光法

ラマン線を生じる遷移の中間エネルギー状態は仮想状態であるが、これがたまたま分子の実在のエネルギー準位と一致すると非常に強い散乱が起こり、共鳴ラマン分光法と呼ばれる。

ラマン分光光度計

測定には、光源、試料照射部、分光器、散乱光検出器で構成されるラマン分光光度計が用いられる。

光源

ラマン散乱の断面積が小さいため散乱光は弱いので、ラマン分光用の励起光源にはレーザーが用いられている。

分光器

ラマン散乱光は通常種々の原因の強い迷光を伴うので、分光器の迷光レベルをできるだけ低くするためにダブルモノクロメーターがよく用いられる。

検出器

微弱な光を検出できるものが使用される。

ラマン分光法と赤外分光法

ラマン分光法は紫外線や可視光線の散乱を利用する(つまり散乱スペクトルを得る)ものであるのに対し、赤外分光法は赤外線の吸収を利用する(つまり吸収スペクトルを得る)ものであるため、両者は本質的に別の方法である。しかしながら、両者は共に分子の振動のエネルギーを調べるものであるという点では共通している。なお、一般にラマン分光スペクトルで強いピークの現れる分子の振動は、赤外吸収スペクトルでは弱いピークにしかならず、逆に、ラマン分光スペクトルでは弱いピークにしか現れない分子の振動は、赤外吸収スペクトルで強いピークとなって現れるという意味において、しばしば、この両者は互いに相補的な関係にあると言われることがある。

参考文献

関連項目

脚注


外部リンク


ラマン分光法

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2021/08/20 23:32 UTC 版)

ラマン効果」の記事における「ラマン分光法」の解説

詳細は「ラマン分光法」を参照 ラマン散乱光の振動数入射光振動数の差(ラマンシフト)は物質構造特有の値をとることから、ラマン効果赤外分光法同様に分子の構造や状態を知るための非破壊分析法として利用されている。ラマン散乱赤外線吸収選択則異なるため、赤外分光法とは相補的関係にある。しかし赤外分光法によって得られるのは吸収スペクトルであり、ラマン分光法で得られるのは散乱スペクトルであるので本質的に考え方異なる。 現代では、光源として単色光であるレーザー光物質照射して発生したラマン散乱光を分光器もしくは干渉計検出することでラマンスペクトルを得ることができる。通常ラマンスペクトル縦軸ラマン散乱強度横軸にラマンシフト(波数単位通常cm-1)をとったグラフとなる。

※この「ラマン分光法」の解説は、「ラマン効果」の解説の一部です。
「ラマン分光法」を含む「ラマン効果」の記事については、「ラマン効果」の概要を参照ください。

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