拉曼 Chandrasekhara Venkata Raman

拉曼 Chandrasekhara Venkata Raman
國立成功大學光電科技研究所林宣鳴研究生/國立彰化師範大學物理系洪連輝教授責任編輯

1928年由印度物理學家拉曼發現拉曼效應（Raman effect），也稱拉曼散射(Raman scattering)，光子的非彈性散射（Inelastic scattering）現象，指光波在被散射後頻率發生變化的現象。

拉曼(1888 -1970)是印度物理學家。就學於馬德拉斯大學，之後任加爾各答大學教授(1917-1933)和邦加羅爾的印度科學研究院院長。1929年被封為爵士，1930年因與光散射有關的發現獲諾貝爾物理學獎。卒於邦加羅爾。

他利用太陽光觀察到此現象。（1928年，C. V. Raman與K. S. Krishnanㄧ起發現，並且由Grigory Landsberg 和 Leonid Mandelstam獨立研究。）1930年，拉曼完成光的非彈性散射觀測，並且獲得了諾貝爾物理學獎。是第一位得到諾貝爾物理奬的亞洲人。他利用太陽光 和一個窄帶濾波器製造出單色光，並用ㄧ個「橫向」濾波器阻擋該單色光。拉曼發現，改變的頻率可以通過「橫向」濾波器。

拉曼效應系統的開創性理論，在1930年至1934年間由捷克斯拉夫的物理學家George Placzek 所開發。汞弧光燈成為主要的光源，先是攝影檢測，然後與光度檢測。目前光源則以雷射光為主。

拉曼光譜學是用來研究晶格及分子的振動模式、旋轉模式和在一系統裡的其他低頻模式的一種分光技術。拉曼散射為一非彈性散射，通常用來做激發的雷射光範圍為可見光、近紅外光或者在近紫外光範圍附近。雷射光與系統聲子做交互作用，導致最後光子能量增加或減少，而由這些能量的變化可得知聲子模式。這和紅外光吸收光譜的基本原理相似，但兩者所得到的數據結果是互補的。

拉曼光譜學在化學領域廣泛被運用，是因為化學鍵以及對稱分子都其特殊震動的光譜資訊，因此提供作為分子鑑別時的重要特徵。通常，一個樣品被一束雷射光照射，照射光點被透鏡所聚焦且通過分光儀分光。波長靠近雷射的波長時為彈性雷利散射。

自發性的拉曼散射是非常微弱的，並且很難去分開強度相對於拉曼散射高的雷利散射，使得得到的結果是光譜微弱，導致測定困難。歷史上，拉曼分光儀利用多個光 柵去達到高度的分光，去除雷射光，而可得到能量的微小差異。過去，光電倍增管被選擇為拉曼散射訊號的偵測計，其需要很久的時間才能得到結果。而現今的技 術，帶阻濾波器 (notch filters) 可有效的去除雷射光且光譜儀或傅立葉變換光譜儀和電荷耦合元件 (CCD) 偵測計的進步，在科學研究中，利用拉曼光譜研究材料特性越來越廣泛。

參考資料：
1. http://zh.wikipedia.org/zh-tw/%E … E.E5.8E.9F.E7.90.86
2. http://www.ch.ntu.edu.tw/faculty/Instrument/raman.htm