ESPECTROSCOPIA RAMAN. Para un entendimiento integral del tema a tratar es necesario tener antecedentes donde se definan y clasifique los métodos ópticos de análisis de la materia y sus conceptos relacionados ya que hablar de espectroscopía es entrar en este campo de estudio (Academy, 2018). En términos sencillos podemos definir la radiación electromagnética como la propagación de energía a través del especio sin el soporte de materia. Los métodos ópticos de análisis son aquellos que miden la radiación electromagnética que emana de la materia o que interacciona con ella. Se incluyen, por lo tanto, todos los campos del espectro electromagnético desde los rayos gamma a las ondas de radio. También se estudian todas las formas de obtención de radiación electromagnética, así como su interacción con materia. Resulta adecuado dividir los métodos ópticos en espectroscópicos y en no espectroscópicos. Los métodos espectroscópicos se basan en la medida de la intensidad y la longitud de onda de la energía radiante. La característica común a todos los métodos espectroscópicos es que se miden espectros y además que estos espectros son debidos a transiciones entre estados de energía característicos. Los métodos no espectroscópicos se basan en cambio en una interacción entre la radiación electromagnética y la materia que produce como resultado un cambio en la dirección o en las propiedades físicas de la radiación electromagnética. Solamente dos de los métodos espectroscópicos son excepcionales en el sentido de que el principal mecanismo de interacción no es ni la absorción ni la emisión, éstos son la espectroscopía Raman, que se basa en un tipo especial de interacción de dispersión, y la espectropolarimetría que mide la polarización en función de la longitud de onda. La información molecular que proporciona la espectroscopía Raman es básicamente del mismo tipo que la obtenida con la espectroscopía infrarroja y cada una de estas dos técnicas puede usarse como complemento de la otra por lo que es complemento el conocimiento general de la manera de trabajar de la segunda y lograr una correlación. En 1928 Raman observó que cuando un haz de luz monocromática incide sobre un conjunto de moléculas, parte de esta radiación es dispersada; la mayor parte de la luz dispersada (aproximadamente un 99%) posee la misma frecuencia que la radiación incidente (dispersión Rayleigh) pero una pequeña parte (menos del 1%) presenta una variación en su frecuencia. La diferencia entre estas nuevas frecuencias (llamadas rayas o bandas Raman) y la frecuencia de la radiación original es característica de la molécula irradiada y numéricamente igual a algunas frecuencias de vibración y de rotación de la molécula (Olsen, 1990). La espectroscopía Raman se basa en esta dispersión, que por lo general procede de un láser en el rango visible, infrarrojo cercano, o ultravioleta cercano. La luz láser interactúa con fonones u otras excitaciones en el sistema, por lo que la energía de los fotones l

2. Índice
 Introducción.
 Métodos ópticos de análisis.
 Espectroscopía Raman.
 Dispersión.
 Dispersión de Rayleigh.
 Dispersión Raman.
 Stokes y anti-stokes.
 Técnica espectroscópica.
 ¿Qué información se puede
obtener?
 Espectro Raman.
 Comparación infrarrojo y Raman.
 Aplicaciones.

3. Introducción

4. Métodos ópticos de análisis
 Radiación electromagnética: La
propagación de energía a través
del espacio sin el soporte de la
materia.
Métodos ópticos
Espectroscópicos
Espectros y transiciones
en estados de energía
característicos.
No espectroscópicos
Interacción que produce
cambio en propiedades
físicas o dirección.

5. Espectroscopía Raman
La espectroscopia Raman es una técnica
espectroscópica basada en la dispersión
inelástica de luz monocromática, por lo
general de una fuente láser.
La dispersión inelástica significa,
que la frecuencia de los fotones
incidentes sobre la muestra
cambia.

6. Dispersión
Prisma de Newton
Al incidir luz blanca incide
sobre el prisma, las
longitudes de onda más
cortas (el violeta) se
desviará más que las más
largas (el rojo).

7. Dispersión Rayleigh
Responsable del color azul
del cielo.
Dispersión elástica. Desciende a su estado
fundamental liberando un
fotón con la misma energía.

8. Dispersión Raman (inelástica)
Los fotones de
luz pierden o
ganan energía
durante el
proceso de
dispersión, y por
lo tanto
aumentan o
disminuyen en la
longitud de onda
respectivamente.

9. Stokes y anti-stokes.
Stokes: Fotón
dispersado
con menor
energía.
Anti-Stokes:
Fotón
dispersado
con mayor
energía.

10. Técnica espectroscópica

12. Espectro Raman

13. ¿Qué información se puede obtener?
 Se analizan los niveles de
energía vibracionales, los cuales
son característicos de los
átomos del enlace, su
conformación y su entorno.
Estos niveles tienen frecuencias
de resonancia características, las
cuales son función de la masa
de las moléculas y la fortaleza
de sus enlaces.

14. Comparación Infrarrojo y Raman
• El fenómeno de absorción es más intenso por lo que se
requieren muestras menores.
• El equipamiento es más sencillo y de uso más flexible.
• No presenta interferencias con otros fenómenos físicos (p. ej.
fluorescencia).
Infrarrojo
• Se mide en el visible o UV donde los detectores son mucho
más sensibles-
• El agua produce una dispersión Raman muy débil.
• Prácticamente no requiere preparación.
• Presenta interferencia con Fluorescencia.
Raman

15. El ruido más importante
es el de la fluorescencia

16. Aplicaciones
ARTE Y
ARQUEOLOGÍA
COLOR
POLÍMEROS Y
EMULSIONES
ELECTRÓNICAS
BIOLÓGICAS Y
FARMACÉUTICAS

17. TÉCNICA NO
DESTRUCTIVA
IDENTIFICACIÓN DE
PIGMENTOS
ANTERIORES A LA
PINTURA
Arte y arqueología

18. El conocimiento
de los
pigmentos
Evitar
falsificaciones
Ayudar a una
restauración de mínimos
daños
Arte y arqueología

19. Permite un estudio
estructural y una
monitorización industrial
Propiedades
térmicas
Aplicaciones electrónicas
Propiedades
mecánicas

20. A NIVEL
BIOLÓGICO
Análisis in situ
de cultivos acuosos
INDUSTRIA
FARMACÉUTICA
El agua
no
interfiere
en Raman
Aplicaciones biológicas y
farmacéuticas

21. Ciertas
diferencias por
motivos de
pureza
Aplicaciones biológicas y
farmacéuticas
Es posible analizar
ciertas sustancias
en su mismo recipiente

22. SIN DESTRUCCIÓN DE LAS
PRUEBAS
Aplicaciones forenses

23. Referencias
 Academy, K. (2018). Espectroscopía: la interacción de la luz y la materia. Obtenido de
https://es.khanacademy.org/science/chemistry/electronic-structure-of-atoms/bohr-model-
hydrogen/a/spectroscopy-interaction-of-light-and-matter
 Espectrometria Raman. (s.f.). Obtenido de https://www.espectrometria.com/espectrometra_raman
 Olsen, E. D. (1990). Métodos ópticos de análisis.
 University of Cambridge. (2004). Raman scattering. Obtenido de:
https://www.doitpoms.ac.uk/tlplib/raman/raman_scattering.php
 José L. Fernández. (s.f.). Dispersión de la luz. Obtenido de https://www.fisicalab.com/apartado/dispersion-
luz#contenidos
 Horiba scientific. (s.f.). Raman Application Notes and Articles. Obtenido de:
http://www.horiba.com/us/en/scientific/products/raman-spectroscopy/applications/