Ramanův rozpyl
nepružný rozptyl světla (předpověděl Smekal 1923)
Raman, Krishnan 1928 (Nobelova cena 1930)
nezávisle Landsberg, Mandelstam 1928
rubínový laser (Maiman 1960), předpovězeno Einstein 1917
široce aplikovatelná spektroskopie (kapaliny, plyny, krystaly), s charakteristickými otisky materiálů
reaguje na atomární uspořádání zkoumané látky prostřednictvím interakce s jejími vibracemi
dopadající elmag. vlna:
polarizovatelnost spojená s vibrací :
indukovaný elektrický dipólový moment :
výběrová pravidla pro Ramanův rozptyl prvního řádu:
tEE ωcos0
rr
=
( ) ( ) K+++= tutu 2
210 αααα
tutu Ω= cos)( 0
[ ]ttuEtEttuEtEEP )cos()cos(
2
1
coscoscoscos 0010000100 Ω−+Ω++=Ω+== ωωαωαωαωαα
rrrr
&
rr
Kkk ±′=Ω±′= ωω
lasery
monochromátor
ramanský filtr
detektor
(mikro) Ramanský spektrometr
© University of Bristol
fokusace
beam expander
Renishaw inVia, cca 7mil. Kč
edge/notch filtr štěrbina
mřížka
CCD
(mikro) Ramanský spektrometr
© University of Bristol
Renishaw inVia, detail optické cesty
514 nm RazorEdge® ultrasteep long-pass edge filter, SEMROCK
• Laser Wavelength = 514.5 nm
• 97 cm-1 transition
• Tavg > 93% 517.8 – 1160.5 nm
Custom sizing available in less than a week (sizing fee applies).
Part # LP02-514RE-25
$995
hloubka ostrosti
ideální optický systém zobrazí bodový předmět do bodového obrazu
v okolí tohoto bodového obrazu se paprsky rozbíhají v kuželu, jehož úhel
závisí na velikosti apertury
v reálném optickém systému je toto ideální zobrazení přeloženo difrakcí,
vyvolanou konečnou velikostí apertury: původně bodový obraz je překryt
difrakčním tunelem, jehož rozměry se mění jen pozvolna, a který je dále
obklopen střídajícími se maximy a minimy intenzity
délka difrakčního tunelu:
paprsky
v okolí clona
ohniska c = f/d
2
2
2
44 c
D
fl
==
λ
c
D
fd
ππλ
8317.38317.3
==
délka difrakčního tunelu:
šířka difrakčního tunelu:
(konstanta 3.83 viz velikost Airyho stopy při difrakci na kruhovém otvoru
Si: diamantová struktura
Fd3m
2 atomy v primitivní buňce
a= 5.43 A (300 K)
TO
LO
LA
TA
disperze světla:
ck=ω
He_Ne laser, 632.8 nm
50 mW, objektiv 50x
50x 10s, sken
odhad polohy vibrace:
Si: 520/cm
Ge: 300/cm
m
k
=ω
He_Ne laser, 632.8 nm
50 mW, objektiv 50x
50x 10s, sken
2 TA(X)
50x 10s, sken
notch filter
Si
laser
Si
2x Si
?
?
? mion
O2
rozptyl
laser
N2
mion
objektivedge filter
He_Ne laser, 632.8 nm
50 mW, objektiv 50x
20x 5s
ramanské spektrum of lyofilizovaného Tyrosinu, bez (červeně) a s (modře) odstraněním luminiscence
ramanské spektrum lyofilizovaného prolinu
vliv fosforylace serinu na ramanské spektrum
ramanská spektra (částečně fosforylovaného) CTD a jeho aminokyselinových konstituentů
návrho rozkladu pásu Amide I:
2 píky (+ pozadí)
ramanské spektrum (částečně fosforylovaného) CTD a jeho záporná druhá derivace
vliv sekundární struktury
na vibračni pásy [1/cm]:
Amide I Amide III
alpha-helix 1645-1660 1265-1300
beta-sheet 1665-1680 1230-1240
beta-turns 1640-1690 1290-1330
sekundární struktura - stabilizována vodíkovými můstky
beta-turns 1640-1690 1290-1330
unordered 1660-1670 1240-1260
[1] Max Diem: Introduction to Modern
Vibrational Spectroscopy, Wiley 1993