Золотая педагогика

Спектроскопия комбинационного рассеяния света

Страница 1

Рассеянием света называется явление, заключающееся в том, что взаимодействие среды со световым пучком приводит к появлению электромагнитного излучения того же или иного спектрального состава в направлениях, отличающихся от первоначального. Это определение подходит и для фотолюминесценции, но фотолюминесценцию обычно связывают с поглощением падающего светового кванта и последующим излучением другого светового кванта, соответствующего оптическому переходу между реальными электронными уровнями системы. Рассеяние же имеет место и в том случае, когда световой квант попадает в область оптической прозрачности среды и не может перевести систему на более высоко лежащий реальный уровень.

Спектрально рассеяние «привязано» к возбуждающей линии, тогда как люминесценция, как уже говорилось, определяется собственными уровнями энергии системы. Рассеяние электромагнитной волны без изменения ее частоты изучалось Р. Релеем и называется релеевским. Релей считал, что самого факта существования молекулярной структуры газа уже достаточно, чтобы объяснить рассеяние света. Позже было показано, что необходимым условием релеевского рассеяния является наличие в среде статистических флуктуаций плотности в объемах, не очень малых по сравнению с длиной волны света.

Дальнейшие исследования показали, что спектр рассеянного света содержит кроме спектральных линий, характеризующих падающий на среду свет, дополнительные линии, симметрично расположенные с низкочастотной и высокочастотной сторон около спектральных линий первичного света и антистоксовская компоненты рассеяния). Системы этих дополнительных линий различны для различных веществ, и таким образом разности частот первичной световой волны и дополнительных линий характеризуют частоты собственных резонансов среды. Это явление, обнаруженное в 1928 г. В. Раманом и К. Кришнаном в Индии и Л.И. Мандельштамом и Г.С. Ландсбергом в Советском Союзе, называется рамановским, или комбинационным рассеянием света. Комбинационное рассеяние называют также Рамановским рассеянием по фамилии одного из открывателей индусов.

Спектроскопия комбинационного рассеяния света – раздел оптической спектроскопии, изучающий взаимодействие монохроматического излучения с веществом, сопровождающееся изменением энергии рассеянного излучения по сравнению с энергией падающего на объект излучения. Комбинационное рассеяние обусловлено неупругими столкновениями фотонов с молекулами, в ходе которых они обмениваются энергией.

КР света наблюдается в различных средах – газах, жидкостях, кристаллах. Причиной изменения частоты рассеяния является комбинированный процесс, в результате которого под действием падающего светового кванта появляется другой световой квант и одновременно в среде происходит поглощение или освобождение определенного количества энергии. Вообще говоря, эта энергия может быть связана с различными процессами: периодическим движением атомов в молекуле или кристалле около положения равновесия; переходами электронов с одного уровня на другой, так называемыми спиновыми волнами в магнито-упорядоченных средах, плазменными колебаниями в твердых телах и т.д.

Комбинационное рассеяние света – рассеяние в газах, жидкостях и кристаллах, сопровождающееся заметным изменением частоты. В отличие от рэлеевского рассеяния света, при КРС в спектре рассеянного излучения наблюдаются спектральные линии, отсутствующие в линейчатом спектре первичного света. Число и расположение появляющихся линий определяется молекулярным строением вещества.

Страницы: 1 2

Еще по теме:

История создания поэмы А.С.Пушкина «Руслан и Людмила»
Поэма — крупное стихотворное произведение с повествовательным или лирическим сюжетом. Известно много жанровых разновидностей поэм: героическая, дидактическая, сатирическая, историческая, лирико-драматическая и др. К одному виду таких поэм относится и известная поэма А.С.Пушкина «Руслан и Людмила». ...

Категории

© 2018 Copyright www.sotbay.ru