Ramanactiviteit

Ramanactiviteit verwijst naar een eigenschap van vibratie- of trillingmodi van een molecuul waarbij een Raman-spectroscopie-signaal kan ontstaan. In Raman-spectroscopie wordt een foton in elastische of inelastische interactie met de molecule getrokken, waardoor een geflankeerde energiewijziging optreedt. Een trillingsmodus is Raman-aktief als tijdens die vibratie de polarisabiliteitsmatrix van het molecuul verandert.

De voorwaarde voor Ramanactiviteit is dat de polarisabiliteitstensor α met betrekking tot de normale coördinaat Q van de mode afgeleid niet nul is (dα/dQ ≠ 0). Omdat α een 3×3-tensor is, kan een trillingsmodus die transformeert volgens een irreducibele representatie die voorkomt in de symmetrische afleiding van de vectorruimte (Cartesian functies zoals x^2, y^2, z^2, xy, xz, yz) Raman-aktiviteit veroorzaken. In de praktijk betekent dit dat alleen bepaalde symmetrie-typen van bewegingen Raman-aktief zijn, hetgeen afhankelijk is van de moleculele structuur en de exacte groepentheorie.

Raman-activiteit geldt afzonderlijk van IR-activiteit: een mode kan alleen IR-aktief zijn als hij de dipoolmomentverandering veroorzaakt, en kan zowel IR- als Raman-aktief zijn, of slechts een van beide. De intensiteit van Raman-scattering is proportional aan het kwadraat van de afgeleide van de polarisabiliteit met respect tot de mode en afhankelijk van de verhoudenheid en polarisatie van het invallende en teruggekaatste licht.

Ramanactiviteit vormt de kern van Raman-spectroscopie, gebruikt voor structurele identificatie, fase- en materiaalanalyse en karakterisering van moleculaire bewegingen in chemie, biologie en materiaalkunde.

---