Raman: effet et scientifique

1990/06/01 Barandiaran, Mariaje | Irazabalbeitia, Inaki - kimikaria eta zientzia-dibulgatzaileaElhuyar Fundazioa Iturria: Elhuyar aldizkaria

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Pour la plupart d'entre nous, l'Inde est un territoire mystérieux et exotique, un peuple de vaches sacrées et de philosophies curieuses. Comme toutes les images et les sujets, ce qui est mentionné reflète une partie de la réalité de l'Inde, mais en même temps couvre une autre partie plus grande. Ces sujets cachent que l'Inde est aujourd'hui une grande puissance scientifique, comme c'est le cas des polymères. Nous avons parlé de l'un des leaders qui a permis à l'Inde de devenir une puissance scientifique. Outre l'obtention du Prix Nobel de physique (premier Prix Nobel des sciences asiatiques), Ran a beaucoup travaillé sur l'impulsion et la promotion de la science et de la technologie en Inde.

Enfance et jeunesse

Raman avait 17 ans.

Chandrasekhara Venkatarama est né le 7 novembre 1888 dans le village de Tiruguanaikagual de l'état indien du Tamil Nadu. Il était le deuxième de huit enfants. Chandraekhara était le nom de son père et Venkatarama respectivement. Plus tard, il a écrit son nom Venkata Raman, nous avons donc l'effet Raman et non l'effet Venkataraman.

Sa mère était Parvati Ammal, fille de la célèbre famille. Son père, Chandrasekhara Iyer, appartenait à une famille de propriétaires et était professeur de physique et de mathématiques.

Raymond reçut de son père les passions de la science et de la musique. Son père a reçu l'éducation de base dans les écoles où il était professeur et a fréquenté les études universitaires au Presidency College de Madras. Il était un étudiant très rapide et en 1904, à 16 ans, il a obtenu le niveau BA. 1.

Ses professeurs lui ont recommandé d'aller en Angleterre pour terminer ses études (les meilleurs étudiants indiens formaient leur apprentissage en Grande-Bretagne à l'époque), mais il n'a pas pu aller, car le médecin lui a dit qu'il allait tuer son climat humide. Il a continué à étudier au Presidency College jusqu'à ce qu'il obtienne son master.

Pendant ces années, il a travaillé comme chercheur et a réussi à publier deux articles dans la prestigieuse revue The Philosophical Magazine (London). Ce fut un grand événement. D'une part, il n'était pas facile de publier sans aide un article dans deux domaines de la physique sans avoir dix-huit ans. D'autre part, la science n'avait pas une très bonne situation en Inde et par exemple au Presidency College aucune recherche n'a été faite.

Raman a obtenu son master en Janvier 1907 quand il avait 18 ans. En effectuant toutes ses études sans quitter l'Inde, il était très difficile de trouver du travail scientifique et ses professeurs lui ont recommandé de faire un examen de fonctionnaire pour le Département des Finances. Il examine et prend la première place.

Calcutta

Un spectromètre Raman et Raman.

Contre les coutumes qui étaient alors en Inde, il a choisi sa femme et a effectué des préparations pour son mariage. Il a épousé Ammale Lokasundari, avec treize ans et demi.

Les jeunes mariés sont allés à Calcutta en Juin 1907 et a rejoint le ministère des Finances Raman. Un jour, sur le chemin du retour, il a vu la carte The Indian Association for the Cultivation of Science accrochée à une porte. Il a touché la porte et a ouvert Ashuntosh Dey, son assistant pendant 25 ans. Aux yeux de Raymond apparurent une salle remplie de poussière et un laboratoire. Les portes du ciel furent ouvertes à Raman quand il le vit, car il voyait comment réaliser son rêve d'enquêter.

Lorsqu'il a demandé l'autorisation de procéder à l'enquête, les bras ouverts ont été saisis et les clés du laboratoire ont été remises. Raman a ouvert un travail de recherche intense et pendant de nombreuses années a été une direction bien connue pour les scientifiques, 210 Bowbazar Street.

Il a travaillé comme âne. L'horaire quotidien était le suivant: à 5h30 du matin aller à la Société; à 9h45 rentrer à la maison; se baigner et prendre le petit déjeuner; puis prendre un taxi et aller travailler jusqu'à 5h; travailler à l'Association et y travailler jusqu'à 9h30 ou 10. Le dimanche, il les passait entièrement au laboratoire.

Raman travaille depuis dix ans au laboratoire de l'Association et a publié 30 articles dans différents magazines scientifiques. Il a été principalement consacré à la recherche du son.

Professeur d'université

En 1917, ils lui ont offert une chaire de physique à l'université de Calcutta. Bien que le nouveau poste ne gagnait que le cinquième de ce qu'il gagnait au ministère des Finances, il s'est intéressé à la chaire proposée. Dans cette chaire, il a exercé pendant 16 ans.

En 1921, il a tenu la réunion des universités de l'Empire britannique d'Oxford en Angleterre et Raman a décidé d'y assister. Ce voyage a été une étape importante dans sa carrière de recherche. Les plus grands scientifiques britanniques de l'époque à Oxford (J.J. Thompson, E. Rutherford et W.H. Il a rencontré Bragg, entre autres. En Angleterre, il a pris la décision de commencer à travailler sur la dispersion (dispersion) de la lumière, et cette décision était très prudent parce qu'il l'a amené à découvrir l'effet Raman.

Il a commencé à travailler sur la nouvelle ligne de recherche sur son voyage de retour en Inde. À cette époque, on pensait que la couleur bleue de la mer était la cause de la réflexion de la couleur de l'atmosphère. Raman a démontré que la couleur bleue de la mer est due à la dispersion de la lumière produite par l'eau par une simple expérience réalisée sur le bateau menant à l'Inde. La découverte a été envoyée par un avis à la revue Nature. L'avis comprenait une adresse postale simple: S.S. Narkunda, Port de Bombay.

Prix Nobel Raman l'année.

Raman, pour sa part, était assez fier et, par exemple, quand il a participé à la Royal Society de Londres, à la fête de félicitations qui lui a été faite à Calcutta, il a dit qu'au bout de cinq ans, il serait le prix Nobel. Il a échoué pour peu.

Effet Raman

De retour en Inde, il s'est concentré sur l'étude de la dispersion de la lumière. Fruit de ce travail ont été le grand nombre d'articles et la découverte de l'effet Raman. En 1928, il réalise son énorme découverte.

Raman est une dispersion (effet) très faible (voir tableau des erreurs) et difficile à voir. On utilise actuellement des sources lumineuses fortes (laser), des détecteurs très sensibles et des spectromètres de très bonne optique. Raman, cependant, a travaillé avec des outils très simples et simples. La source lumineuse était le soleil, le spectromètre dans une version de poche simple et le détecteur l'œil humain.

Telle était l'expérience. La lumière solaire était stockée par un héliostate situé sur le toit du laboratoire et se concentrait sur une ampoule avec un liquide incolore très purifié. La lumière avant d'arriver à l'échantillon se faisait passer par un filtre qui ne permettait que de traverser la lumière bleue. En regardant l'ampoule d'un côté, on voyait le parcours du rayon de lumière par l'empreinte bleue laissée dans le liquide. Si on observait la lumière provenant de l'échantillon à travers un filtre qui absorbe la lumière bleue, l'empreinte bleue disparaissait, mais on voyait encore une empreinte de couleur très subtile de plus grande longueur d'onde.

Pendant plusieurs années, Raman pensait que cette empreinte subtile était causée par une impureté. Cependant, deux choses convainquent Raman de son incapacité. D'une part, il restait dans 80 liquides différents très purifiés et il serait très surprenant que la même impureté existe dans tous les liquides. D'autre part, la lumière dispersée lors de l'utilisation de la glycérine était verte et était très polarisée.

Ramon a conclu qu'une partie de la lumière dispersée souffrait d'une variation de sa longueur d'onde pendant le processus de dispersion.

Le 27 février 1928, Raman décida de voir la trajectoire de la lumière à travers un spectroscope. Quand ils ont préparé l'appareil, le soleil était caché et ont dû quitter le programme le lendemain. La première observation de l'effet Raman a été réalisée le 28 février. Il a observé la trajectoire de la lumière à travers le spectroscope et sans utiliser le deuxième filtre. La lumière dispersée avait une couleur bleue de lumière incident, mais dans le spectre apparaissait aussi une bande sombre. Le même jour, il décida d'utiliser une source de lumière plus forte que le soleil. Pour cela, un arc de mercure a été activé.

L'arc de mercure génère une lumière assez forte avec peu de lignes spectrales. Quand ils ont utilisé l'arc, le spectre de l'échantillon de benzène a montré une ligne différente de celle de la lumière incident. La lumière changeait donc par la longueur d'onde.

Le lendemain, il a dévoilé la découverte à travers un journal de Calcutta. La diffusion des découvertes scientifiques à travers la presse n'est donc pas quelque chose de nouveau.

Prix Nobel

Exposition du spectromètre Raman aux visiteurs dans son laboratoire.

Il a été récompensé en 1930 pour la découverte de l'effet Raman, donc immédiatement après sa découverte. Cette situation n'est pas courante dans le cas des Prix Nobel. En conséquence, cette immédiateté soulignait l'importance de la découverte.

Une autre des coups de pinceau de Raymond est celle-ci. Les prix Nobel sont généralement annoncés en novembre et remis le 11 décembre. Le temps d'arrivée maritime de l'Inde à l'Europe était très réduit, surtout pour la difficulté d'obtenir des billets. Cette année-là, parce qu'il était sûr qu'on lui donnerait le prix ou, en juillet, il a réservé les billets pour l'Europe.

Bangalo

En avril 1933, il quitte l'université de Calcutta et devient directeur de l'Institut des sciences indiennes de Bangalore. En 1937, il a été contraint de quitter la direction, mais en tant que professeur, il est resté là jusqu'en 1947.

La même année, il quitta l'Institut et fonda à Bangalo l'Institut Raman. Il a dû surmonter de sérieux problèmes économiques, mais de là et d'ici il a obtenu de l'argent pour lancer son idée. Il ne voulait pas obtenir de l'argent du gouvernement pour maintenir son institut, parce qu'il pensait qu'il pouvait mener une enquête plus indépendante. Pour faire face aux problèmes économiques de l'institut, et suivant le conseil d'un élève, ils ont créé un atelier de fabrication de chemises pour lampes de kérosène. Cet atelier maintenait l'institut avec les avantages qu'il obtenait.

Les dernières années de sa vie ont été très sombres. Il a beaucoup fermé et a laissé des relations avec le monde extérieur. Il est finalement décédé le 21 novembre 1970 à Bangalo.

QUEL EST L'EFFET RAMAN?

L'effet Raman est une dispersion particulière de la lumière. Pour voir l'effet Raman ou les spectres Raman, l'échantillon est éclairé avec une forte lumière monochrome et la lumière dispersée est analysée perpendiculairement à la source. L'intensité des lignes du spectre Raman ne dépasse pas 0,01% de celle de la source, ce qui rend difficile la détection et la mesure des lignes Raman.

Infrarouge du Messitilène (en haut) et les spectres Raman (en bas). Comme vous pouvez le voir, dans les deux spectres les bandes apparaissent dans des endroits similaires, bien qu'il y ait des différences.

Les spectres Raman indiquent l'état fondamental d'une molécule et les transitions énergétiques entre les premiers états de vibration. C'est-à-dire que l'effet Raman et l'absorption infrarouge ont la même origine, de sorte que le spectre Raman et le spectre infrarouge seront très similaires. Cependant, il y a des différences. L'absorption infrarouge exige que le mode de vibration d'une molécule soit associé au changement de distribution de dipôle ou de charge. L'effet Raman ne nécessite pas cette redistribution et la polarisation instantanée dans la déformation élastique de la dispersion est la cause de l'émission de rayonnement.

Jusqu'à l'apparition du laser était utilisé comme source de lumière un arc de mercure à haut courant et basse pression. Des lasers à hélium/néon sont actuellement utilisés.

Les spectres Raman sont utilisés de la même manière que ceux de l'infrarouge pour identifier la structure des molécules. En général, chaque molécule a un spectre spécial. Cependant, dans le cas de molécules organiques complexes, les spectres Raman sont moins caractéristiques et dans ces cas moins utiles pour identifier des molécules.

D'autre part, la spectroscopie Raman a un avantage notable par rapport à l'infrarouge. Les spectres Raman sont facilement obtenus en solution aqueuse.

Dans le système éducatif britannique, le niveau BA est le titre obtenu après trois ans à l'université. Avec 5 ans, vous obtenez le master.