[화학과 물리화학 실험] Raman Spectroscopy (라만 분광법)

소개

1. 실험 목적
레이저를 이용하여 iso-propanol, acetic acid 의 스펙트럼을 이용하여 Raman의 진동 수 옮김을 측정하고 그 화합물의 적외선 흡수 진동수와 비교할 수 있다.
2. 실험 원리
2-1. 라만(raman)과 IR(infrared)분석법
적외선을 주사하면 자외선이나 가시광선에 비하여 에너지가 작기 때문에 전이현상을 일으키지는 못하고, 대신 분자의 회전, 진동, 병진운동을 일으킨다.
이와 같이 라만과 IR은 적외선을 이용한 분석 기기이다. 하지만, 라만은 에너지를 주고 그 산란광의 파장이 얼마나 길어지거나 짧아졌는지를 측정하여, 선의 형태와 강도로 정성, 정량분석이 가능한데 비하여 IR은 진동준위 에너지 차에 해당하는 빛을 입사시킨 후 빛의 세기가 얼마나 약해졌는지를 측정하고,퓨리에 변환을 통해서 어떤 파장에서 반응했는지 알아내어 정성 정량분석을 하는 방법이다.

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목차

실험6. Raman Spectroscopy
1. 실험 목적
2. 실험 원리
3. 실험기구 및 시약
4.실험방법
5. 실험결과
6. 고찰
7. References

본문내용

3. 실험기구 및 시약
- 실험 기구 : 레이저 라만기(R2000)-[diode laser, CCD array detecter, interface card a fiber optic probe, miniature spectrogragh], 고글, 갈색 병
- 실험 시약 : iso-propanol, Acetic acid, 증류수
4.실험방법
① 분석하고자 하는 시약을 갈색 바이알 병에 탐침이 들어갔을 때 넘치지 않을 정도로 채운 후에 레이저와 연결된 탐침의 끝이 시약 표면 아래 잠기도록 설치한다.(레이더가 확실히 꺼져있는지 확인)
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 버튼을 클릭했다. 또 이를 보정해 바탕을 얻기 위해 stop을 클릭한 후 toolbar에 있는 laser on(전구켜진모양)을 클릭해 있는 laser on을 하고 operation(신호등모양) 을 클릭하여 원하는 데이터를 얻었다.
④ 분석한 데이터와 문헌적인 데이터를 인터넷을 통해서 비교 하였다.
* 주의할점
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.

참고자료

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