科学

拉曼效应物理学

拉曼效应物理学
拉曼效应物理学
Anonim

拉曼效应,当光束被分子偏转时发生的光波长变化。当光束穿过无尘,透明的化合物样品时,一小部分光束会朝着入射(入射)光束以外的方向出射。这种散射光大部分是波长不变的。但是,一小部分的波长不同于入射光的波长。它的存在是拉曼效应的结果。

该现象以印度物理学家Chandrasekhara Venkata Raman爵士的名字命名,他于1928年首次发表了对该效应的观察。(奥地利物理学家Adolf Smekal在1923年从理论上描述了这种效应。它是在俄国物理学家Leonid Mandelstam和Grigory于拉曼出现一周前首次观察到的。 Landsberg;但是,直到Raman几个月后才发布结果。)

如果认为入射光由撞击样品分子的粒子或光子(能量与频率成比例)组成,则拉曼散射可能是最容易理解的。大多数相遇是有弹性的,光子以不变的能量和频率散射。然而,在某些情况下,分子从光子吸收能量或将能量释放给光子,从而使光子以减少或增加的能量散射,因此频率更低或更高。因此,频移是散射分子的初始状态和最终状态之间的过渡所涉及的能量的量度。

拉曼效应微弱。对于液体化合物,受影响的光的强度可能仅为入射光束的1 / 100,000。拉曼线的图案是特定分子种类的特征,其强度与光路上散射分子的数量成正比。因此,拉曼光谱用于定性和定量分析。

发现与拉曼频移相对应的能量是与散射分子的不同旋转和振动状态之间的跃迁相关的能量。除了简单的气态分子以外,纯旋转位移很小并且很难观察到。在液体中,旋转运动受阻,并且找不到离散的旋转拉曼线。拉曼大部分工作都与振动跃迁有关,对于气体,液体和固体,该跃迁会产生较大的位移。气体在常压下的分子浓度较低,因此会产生非常微弱的拉曼效应。因此,对液体和固体的研究更加频繁。