RAMAN EFFET

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Raman, Alder et Hahn

Raman, Alder et Hahn
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Spectre Raman : tétrachlorure de carbone

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Spectre Raman : cellule sanguine isolée

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L'effet Raman est un phénomène physique de diffusion moléculaire de la lumière, mis en évidence expérimentalement en 1928 par le physicien indien Chandrasekhara Venkata Raman, lauréat du prix Nobel en 1930. Dès les premiers travaux se sont dégagés les caractères essentiels de ce phénomène : la diffusion d'une radiation monochromatique par des molécules polyatomiques entraîne l'apparition de radiations de très faible intensité dont les fréquences sont différentes de celle de la radiation incidente. Les changements de fréquence observés sont essentiellement liés aux vibrations moléculaires. L'effet Raman est à la base du développement de méthodes de spectrométrie Raman qui apportent des données complémentaires de la spectrométrie d'absorption infrarouge.

Raman, Alder et Hahn

Raman, Alder et Hahn

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De gauche à droite, l'Indien Chandrasekhara Venkata Raman (1888-1970), Prix Nobel de physique 1930, l'Allemand Kurt Alder (1902-1958), Prix Nobel de chimie 1950 et l'Allemand Otto Hahn (1879-1968), Prix Nobel de chimie 1944, lors d'une réunion à Lindau (Allemagne), en 1956. 

Crédits : Hulton Getty

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Les sources de lumière laser, particulièrement bien adaptées à l'excitation de l'effet Raman, ont été à l'origine de progrès techniques très importants qui ont renouvelé cette méthode, en permettant par exemple l'analyse d'échantillons microscopiques, ou bien des mesures en des temps très courts.

Les principaux domaines d'application concernent l'étude des symétries et des structures d'édifices polyatomiques (molécules, ions, réseaux cristallins), ainsi que l'analyse non destructive de matériaux minéraux, organiques ou biologiques.

Principe

Pour observer l'effet Raman, on éclaire un milieu matériel – gaz, liquide ou solide – par un faisceau de lumière monochromatique, c'est-à-dire une radiation électromagnétique dite « radiation excitatrice » dont la fréquence ν0 est connue avec précision. Rappelons que cette dernière est liée à la longueur d'onde λ0 et au nombre d'ondes ν−0 par les relations :

dans lesquelles c est la vitesse de la lumière.

Cette radiation monochromatique peut être transmise, réfléchie, absorbée ou diffusée par le milieu matériel. Même lorsque celui-ci est soigneusement débarrassé de toute poussière ou particule diffusante, une diffusion de faible intensité par les molécules consti [...]

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Écrit par :

  • : directeur d'institut au C.N.R.S., laboratoire de spectrochimie infrarouge et Raman (L.A.S.I.R.), professeur à l'université des sciences et techniques de Lille

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Pour citer l’article

Michel DELHAYE, « RAMAN EFFET », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 24 juin 2019. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/effet-raman/