[화학과 물리화학 실험] Raman Spectroscopy (라만 분광법)

소개글

1-2. 실험 목적
Raman spectroscopy 다루는 법을 알고, 원리와 분석 방법을 이해한다.

1-1. 실험 이론
1-1-1. 라만 원리
라만(Raman) 분광학은 인도의 물리학자 C. V. Raman 경이 단색광의 빛을 쪼여준 액체 시료로부터 입사된 단색광과 다른 파장의 빛이 산란되는 현상을 1928년 최초로 관찰 하여 보고한 이래로 분광학 기술로 개발되고 체계화되어 현재는 IR 분광법(Infrared spectroscopy)과 함께 진동 모드의 변화를 추적함으로써 분자의 구조와 특성을 밝히는 진동분광학(Vibrational Spectroscopy)이란 학문영역의 독자적인 한 영역을 구축하고 있다. 이 라만 분광법은 원래 빛의 약한 라만 산란현상을 이용하였기 때문에 적외선분광법보다 먼저 태동을 하였으면서도 발전 속도가 느려 적외선분광법만큼 그 동안 많이 활용되지 못했는데, 광원으로써 출력이 좋은 레이저의 출현과 함께 급속도로 발전하여 지금은 여러 연구 분야에서 각광을 받고 있는 진동분광학중의 하나이다.

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목차

1. Introduction
1-1. 실험 이론
1-1-1. 라만 원리
1-1-2. 라만과 적외선
1-2. 실험 목적
2. Experimental
2-1. 실험 방법
2-2. 실험 시 주의사항
3. Results & Discussion
3-1. Raw data & Data Calculation

본문내용

1-2. 실험 목적
Raman spectroscopy 다루는 법을 알고, 원리와 분석 방법을 이해한다.
2. Experimental
2-1. 실험 방법
① 분석하고자 하는 시약을 갈색 바이알 병에 탐침이 들어갔을 때 넘치지 않을 정도로 채운 후에 레이저와 연결된 탐침의 끝이 시약 표면 아래 잠기도록 설치한다.
② 레이저 작동 : 작동 스위치를 키고, 메인프로그램을 킨다. 레이저를 키고 끄는 데에는 20초 정도의 시간이 걸린다.
③ 프로그램에 Integration Time, Spectra to Average, Boxcar Smoothing Width의 값을 입력하고 Dark current를 얻기 위해 toolbar에 위치한 레이저가 꺼져있는지를 확인 한 후에, Dark 버튼( )을 클릭했다. 또 이를 보정해 바탕을 얻기 위해 를 클릭한 후 toolbar에 있는 를 클릭해 있는 laser on을 하고 을 클릭하여 원하는 데이터를 얻었다.
④ 분석한 데이터와 문헌적인 데이터를 인터넷을 통해서 비교 하였다.
2-2. 실험 시 주의사항
실험 시에 눈을 보호하기 위해서 꼭 보안경을 써주고, 실험기구에 덮개를 덮어주어야 한다. 덮개를 열 때는 레이저가 꺼져있는지를 확인 하고 열어야 하고, 탐침이 시료의 액면에 수직으로 담기도록 해야 더 좋은 값을 얻을 수 있다. Integration time을 크게 하면 큰 peak를, 작게 하면 작은 peak를 얻을 수 있는데, peak이 구분이 안 될 때는 이를 조금 키워준다.

3. Results & Discussion

3-1. Raw data & Data Calculation

3-1-1. Iso propyl alcohol
Figure 10. Iso propyl alcohol 실험 값

이 그래프는 라만측정으로 그린 그래프로 Raman Shift (cm-1)와 Energy의 그래프이다. 여기에 나와 있는 값을 읽어보면 순서대로 가장 큰 피크가 (819.346 , 832.121), 순서대로 나타내면

참고 자료

Paul E. Tippens, 일반 물리학, 1st edition, 한올 출판사, pp. 629-637.