Raman saçılma spektroskopisi, bir malzemeyi, monokromatik ışığın
kombinasyonel (Raman) saçılma fenomenine dayanarak incelemede kullanılan
spektroskopik bir tekniktir.
Bu metot, numune tarafından saçılan radyasyon spektral hatlarının (katı,
sıvı veya gaz fazında) kaydedilmesini içerir. Primer (uyarılmış) radyasyon
spektrumunda bulunmayan bu spektral hatlar, atom gruplarının spesifik
titreşimlerine karşılık gelir; bu da, fragmanların karakteristik titreşim
frekansları ile belirli fonksiyonel grupların varlığını belirlemeyi mümkün
kılar.
Rezonans Raman saçılma spektroskopisinde (RSS), bir molekül veya
kristaldeki elektronik geçişlere (uyarılmış elektronik durumlara karşılık
gelir) uygun bir lazer frekansı seçilir. Bu yaklaşım, frekansı uyarıcı
radyasyonun frekansından daha düşük olan istenmeyen flüoresan girişimlerinin
yokluğunda, yüksek saçılma şiddetini sağlar.
Rezonant Raman saçılma etkisi, tutarlı anti-Stokes Raman spektroskopisi
(CARS) yönteminin temelini de oluşturur. Bu yöntem, biri sabit ve diğer
değişken osilasyon frekansı olan iki lazer kullanır. Lazerlerin frekansı
arasındaki fark, moleküllerin titreşim frekanslarıyla çakıştığında, rezonant
radyasyon uyarılır.
Ayarlanabilir lazerin frekansını değiştirerek rezonans Raman spektrumu
elde edilebilir. Rezonansa ek olarak, özellikle değerli metallerin
nanopartiküllerine graftlanan biyomoleküllerin çalışılması için yüzey-enhanced
Raman scattering (SERS) spektroskopisi yaygın olarak kullanılmaktadır. Metal
nanopartiküllerin (10-100 nm) yüzeyinin lazerle ışınlanması, metal çevresindeki
elektrik alanını arttıran plazmonların oluşumuna neden olur. Raman spektroskopisinde sinyal şiddetinin
elektrik alanı ile orantılı olduğu göz önüne alındığında, sinyal tek bir
molekülün Raman saçılma spektrumlarının kaydedilmesini önemli ölçüde artırır
(1014 kat). Bu gibi moleküller, antikorlar, nükleik asitler v.s
olabilir. Sinyalin tarama probunun, mikroskopun ucuyla güçlendirildiği özel
yüzey geliştirme Raman spektroskopisine ‘tip enhanced Raman scattering (TERS)
spektroskopisi denir.
Optik cımbızlı (OTRS-Optical Tweezers Raman Spectroscopy) Raman spektroskopisi,
lazer ışığı kullanarak mikroskopik nesnelerin manipüle edilmesine izin veren
bir cihaz olan optik cımbızlar aracılığıyla hücrelerdeki bireysel parpartiküllerin
ve biyokimyasal işlemlerin incelenmesinde de kullanılır.
Raman spektroskopi cihazının şematik görünümü; Rayleigh saçılma (mavi) ve Raman saçılma (kırmızı)
