라만 분광학 DCE rotamer의 에너지 차이 분석

소개글

서울대학교 2021년도 물리분석실험 리포트입니다.

목차

1. Abstract and introduction

2. Data and Results

3. Discussions
1) 오차 분석
2) 양자 계산과의 비교

4. Assignment
1) Raman Spectroscopy의 장/단점 (IR spectroscopy와 비교)
2) Resonant Raman Scattering

5. Reference

본문내용

1. Abstract and introduction
빛이 분자와 충돌하면 분자의 전이 상태가 들뜨게 되고 다시 에너지가 낮아지면서 빛을 주위로 방출하는 scattering이 일어난다. 대부분의 분자는 에너지가 다시 원래의 바닥상태로 돌아오게 되는 Rayleigh scattering을 하게 되지만, 일부 분자에서는 에너지 교환이 일어나며 최종적으로 바닥상태와 다른 에너지 준위로 전이하는 Raman scattering이 일어난다. 이때, 바닥상태보다 더 높은 에너지로 돌아가 기존의 빛보다 낮은 진동수의 빛을 방출하는 산란을 Stokes scattering, 바닥상태보다 더 낮은 에너지로 돌아가 더 높은 진동수의 빛을 방출하는 산란을 Anti-Stokes scattering이라고 한다. 이렇게 교환되는 에너지 차이는 일반적으로 분자의 vibrational energy와 파장대가 비슷하며, Raman spectroscopy 이러한 Raman scattering에서 발생하는 에너지 차이를 측정하여 분자의 vibrational mode를 분석하는 분광학이다. 본 실험에서 사용하는 1,2-dichloroethane(DCE)의 Raman spectrum은 아래 [그림 1]과 같다.

참고 자료

Seoul National University, Raman spectroscopy manual, 2021.
Kenneth B. Wiberg and Mark A. Murcko (1987), “Rotational Barriers. 1,2-Dihaloethanes”, J. Phys. Chem. 1987, 91, 3616-3620
Brian D. Wladkowski* and Steven J. Broadwater(2002), “Determination of the Rotameric Stability of 1,2-Dihaloethanes Using Infrared Spectroscopy”, Journal of Chemical Education • Vol. 79 No. 2 February 2002
Mettler Toledo, “Raman vs. IR Spectroscopy, Differentiated, Depending on Application”, https://www.mt.com/be/fr/home/applications/L1_AutoChem_Applications/Raman-Spectroscopy/raman-vs-ir-spectroscopy.html, 검색일: 2021/3/29
Qianqian Li, Youhong Tang, Wenping Hu, and Zhen Li (2018), “Fluorescence of Nonaromatic Organic Systems and Room Temperature Phosphorescence of Organic Luminogens: The Intrinsic Principle and Recent Progress”, Small 2018, 1801560
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