La espectroscopia Raman es una técnica para estudiar la función de las longitudes de onda entre la radiación y la materia. Específicamente, la ciencia estudia modos de baja frecuencia como vibraciones y rotaciones. La principal forma en que funciona el proceso es dispersando la luz monocromática sin preservar la energía cinética de las partículas. Cuando la luz láser interactúa con las vibraciones de las estructuras dentro de un átomo, el resultado es una reacción dentro de la propia luz. Esto permite a los científicos recopilar información sobre el sistema mediante espectroscopia láser Raman.
La teoría básica detrás de la espectroscopia Raman es el efecto Raman. La luz se proyecta sobre una molécula con la intención de interactuar con la nube de electrones, el área alrededor de uno o entre los electrones de un átomo. Esto hace que la molécula se excite con unidades individuales de luz, conocidas como fotones. El nivel de energía dentro de la molécula aumenta o disminuye. Luego, la luz de la ubicación particular se recolecta con una lente y se transmite a un monocromador.
Un monocromador es un dispositivo que transmite ópticamente una banda de luz de longitud de onda estrecha. Debido al hecho de que las bandas de luz se dispersan a través de sólidos y líquidos transparentes, lo que se conoce como dispersión de Rayleigh, las longitudes de onda más cercanas a la luz del láser se dispersan, mientras que la luz restante con la información vibratoria es recolectada por un detector.
Adolf Smekal predijo la idea de la dispersión de la luz a través del efecto Raman en 1923. Sin embargo, no fue hasta 1928 que Sir CV Raman descubrió las posibilidades detrás de la espectroscopía Raman. Sus observaciones se referían principalmente a la luz solar debido al hecho de que la tecnología láser no estaba disponible en ese momento. Usando un filtro fotográfico, pudo proyectar luz monocromática mientras observaba que la luz cambiaba de frecuencia. Raman recibió el Premio Nobel de Física por su descubrimiento en 1930.
Los usos más comunes de la espectroscopia Raman se encuentran en los campos de la química, la medicina y la física del estado sólido. Los enlaces químicos de las moléculas se pueden analizar a través del proceso, lo que permite a los investigadores identificar más fácilmente compuestos desconocidos a través de la frecuencia vibratoria. En medicina, los láseres Raman pueden controlar la mezcla de gases que se utilizan en los anestésicos.
La física del estado sólido utiliza la tecnología para medir las excitaciones de varios sólidos. Las fuerzas del orden también pueden utilizar versiones avanzadas del concepto para identificar medicamentos falsificados mientras aún están empaquetados. Esto ocurre cuando la tecnología está limitada en su sensibilidad y se le permite pasar esencialmente a través de ciertas capas hasta que alcanza la molécula deseada.