Il distinto signore indiano che vedete in foto ha vinto il Premio Nobel per la Fisica nel lontano 1930 per le sue ricerche riguardanti la diffusione della luce.
Il suo nome è Venkata Raman e si deve a lui la scoperta della tecnica non distruttiva, superficiale (analizza strati spessi pochi micron, meno del diametro di un capello), basata sull’interazione radiazione-materia.
In genere un fascio di luce che incide su un campione lo attraversa senza subire modifiche o viene assorbito a seconda della lunghezza d'onda della radiazione e della natura del materiale in questione.
Vi sono poi i fenomeni di diffusione, lo "sparpagliamento" che un fascio di onde elettromagnetiche o di particelle subisce nell'attraversare un mezzo in virtù delle interazioni con le particelle di quest'ultimo. Una piccola parte del fascio incidente viene diffusa elasticamente, ossia con la medesima frequenza: questo è l’effetto Rayleigh che, per capirci, è quello che fa apparire il cielo blu. Una percentuale minore di luce subisce una diffusione anelastica e questo è l’effetto Raman: il fascio è diffuso con una frequenza più alta o più bassa di quella originaria.
La radiazione prodotta dalla diffusione Raman è registrata e di seguito viene elaborato un grafico di lunghezze d'onda in funzione dell'intensità. Questo spettro è associabile a un'unica molecola e costituisce una vera e propria impronta digitale.
Le applicazioni sono numerose, infatti, si va dalla caratterizzazione di pigmenti, coloranti e leganti a quella di superfici ceramiche, materiali lapidei, sostanze organiche di varia natura, per arrivare anche all'identificazione di prodotti di degrado su superfici pittoriche, vetri, ceramiche, metalli e rocce.
La spettroscopia Raman è una tecnica spettroscopica basata sull’effetto Raman. Per le sue caratteristiche, è considerata complementare alla spettroscopia infrarossa e rappresenta una tecnica comunemente utilizzata in analisi chimica e in studi sulla struttura dei composti chimici.
Nella spettroscopia Raman si utilizza normalmente una luce laser nel campo visibile, nel vicino infrarosso o nel vicino ultravioletto. In questo modo è possibile eccitare i livelli energetici vibro-rotazionali delle molecole.
La spettroscopia Raman è una spettroscopia di scattering dove si fa incidere sul campione la radiazione elettromagnetica monocromatica iniziale di intensità e frequenza nota e viene misurata la radiazione diffusa tramite rivelatore posto a 90º o 180º rispetto al cammino ottico lungo il campione.
La radiazione può essere diffusa in tre modi: Stokes, anti-Stokes e Rayleigh (scattering elastico). La radiazione Stokes possiede energia minore rispetto alla radiazione originaria incidente, visto che una parte di tale energia è utilizzata per promuovere una transizione a un livello superiore. La radiazione anti-Stokes riceve invece un contributo energetico dallo stato eccitato quando passa a un livello inferiore, per cui è caratterizzata da maggiore energia. La radiazione Rayleigh risulta invece da scattering elastico e possiede la stessa energia della radiazione incidente.
