17666

Комбінаційне розсіяння світла

Доклад

Физика

Комбінаційне розсіяння світла. При спектральных исследованиях рассеяния света Мандельштам и Ландсберг обнаружили что каждая спектральная линия падающего света сопровождается появлением системы линий измененной частоты называемых сателлитами .Изменение длины волн

Украинкский

2013-07-05

30.54 KB

5 чел.

Комбінаційне розсіяння світла.

При спектральных исследованиях рассеяния света Мандельштам и Ландсберг обнаружили, что каждая спектральная линия падающего света сопровождается появлением системы линий измененной частоты, называемых сателлитами .Изменение длины волны оказалось значительно больше, чем при рассеянии Мандельштама — Бриллюэна. Это явление называется комбинационным рассеянием света или эффектом Рамана.  законы комбинационного рассеяния

  1.  Частоты сателлитов отличаются от частоты возбуждающей их линии на jкомб где j — номер сателлита, так что различным сателлитам соответствуют различные комб. При переходе от одной спектральной линии первичного пучка к другой совокупность значений jкомб остается одной и той же. частоты спектральных линий и их изменения обозначим v и v, v = 1/,.
  2.  Каждому сателлиту с частотой   - комб,   смещенной в красную сторону спектра, соответствует сателлит с частотой + комб, смещенной в фиолетовую сторону.
  3.  Число различных сателлитов и их относительная интенсивность  зависят от рассеивающего вещества. интенсивности фиолетовых сателлитов значителн. меньше интенсивностей соответствующих им красных сателлитов и проявляют общую тенденцию к ослаблению по увеличению vкомб.
  4.  Постоянные  комб,  характерные для  рассматриваемого вещества, совпадают с собственными частотами инфр инфракрасных колебаний того же вещества.
  5.  Линии комбинационного рассеяния света более или менее поляризованы. Степень поляризации различных сателлитов одной и той же линии не одинакова и не находится в прямой связи с поляризацией основной линии рассеянного света. Характер поляризации красных, и фиолетовых сателлитов, соответствующих данному значению комб всегда одинаков и не зависит от частоты основной линии.

2.В поле световой волны Е электроны внутри молекулы приходят в колебания, и молекула приобретает индуцированный дипольный момент p=E. С классической точки зрения тензор поляризуемости молекулы  определяется мгновенными положениями ее атомных ядер. Но сами ядра не находятся в покое, а совершают беспорядочное тепловое движение. По этой причине поляризуемость  не остается постоянной, а меняется во времени. Ее можно представить наложением гармонических колебаний, частоты которых определяются колебаниями атомных ядер, т. е. совпадают с собственными частотами инфракрасных колебаний молекулы. Возникает модуляция колебаний индуцированных дипольных моментов р. Если внешнее электрическое поле Е меняется во времени гармонически с частотой , то в колебаниях дипольного момента р появятся комбинационные частоты ± инфр. Такие же частоты появятся и в излучении этих дипольных моментов, т. е. в рассеянном свете.

; =

- антистоксова компонента;   стоксова компонента

Первое слагаемое соответствует релеевскому рассеиванию, а два других – комбинационному.

3. Успехи в классической теории связаны с относительно большими массами атомных ядер, благодаря чему многие особенности их колебаний правильно передаются уравнениями классической механики.  классическая теория объясняет не все закономерности комбинационного рассеяния света. она не может объяснить соотношения между интенсивностями соответственных красных и фиолетовых сателлитов. По классической теории эти интенсивности должны быть практически одинаковы. Опыт  показывает, что интенсивность красных сателлитов всегда больше интенсивности состветственных фиолетовых сателлитов.

Квантовая теория дает естественное объяснение этой закономерности. а потому

   

Эта формула вполне объясняет наблюдаемое соотношение интенсивностей.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

72837. Типы круговоротов веществ в природе: геологический, биологический и антропогенный 71 KB
  Большой круговорот веществ в природе геологический обусловлен взаимодействием солнечной энергии с глубинной энергией Земли и осуществляет перераспределение вещества между биосферой и более глубокими горизонтами Земли.
72838. Местообитания и экологическая ниша. Типы связей и взаимоотношений между организмами 80.5 KB
  Для того чтобы описать экологическую нишу организма нужно знать чем он питается кому он служит пищей его способность к передвижению и его воздействие на другие организмы и на неживые элементы внешней среды.
72839. Нормирование ЭМП. Защита от воздействия электромагнитных полей 67 KB
  Различные виды неионизирующих излучений электромагнитных полей ЭМП оказывают разное физиологическое воздействие. В связи со всё большим распространением источников ЭМП в быту СВЧ микроволновые печи мобильные телефоны телерадиовещание и на производстве оборудование ТВЧ радиосвязь...
72840. Техногенные источники электромагнитных полей. Электростатические поля. Биологическое действие электромагнитных полей 62 KB
  Однако за последние 50-60 лет возник и сформировался новый значимый фактор окружающей среды – ЭМП антропогенного происхождения или электромагнитный смог. Его создают 2 большие группы искусственных источников: изделия которые специально создавались для излучения электромагнитной энергии...
72841. Воздействие вредных веществ на организм человека в условиях производства. Системы промышленной вентиляции и кондиционирования 66 KB
  Вредные вещества могут проникать в организм человека через органы дыхания органы пищеварения а также кожу и слизистые оболочки. Через дыхательные пути попадают пары газо и пылеобразные вещества через кожу -– преимущественно жидкие вещества.
72843. Промышленные источники вибраций. Биологическое действие вибраций. Нормирование вибраций 61 KB
  Вибрация - это механическое колебательное движение системы с упругими связями; движение точки или механической системы, при котором происходит поочередное возрастание и убывание во времени значений по крайней мере одной координаты.
72844. Инфразвук. Средства защиты от инфразвука 58.5 KB
  Снижение неблагоприятного воздействия инфразвука достигается комплексом инженерно-технических и медицинских мероприятий основными из которых являются: устранение причин генерации инфразвука в источнике образования повышение жесткости конструкций больших размеров устранение...