Физика. Волновая и квантовая оптика. Барсуков В.И - 93 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

93
Таким образом, рассмотренные выше явления показывают, что
свет одновременно обладает свойствами непрерывных электромагнит-
ных волн и свойствами дискретных фотонов. Эти свойства не исклю-
чают, а наоборот, дополняют друг друга.
6.6. КОМБИНАЦИОННОЕ РАССЕЯНИЕ СВЕТА.
ЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ
Изменение частоты рассеянного света наблюдается не только в
эффекте Комптона, но и при взаимодействии фотонов со сложными
частицами – атомами и молекулами. Возможность такого рассеяния
была теоретически выведена в 1918 г. Л.И. Мандельштамом. В 1928 г.
Л.И. Мандельштам и Г.С. Ландсберг при изучении рассеяния света в
кристаллах обнаружили это новое явление, получившее название
«комбинационного рассеяния» или эффекта Мандельштама – Ланд-
сберга. Независимо от них это явление, но только в жидкостях, наблю-
дал индийский физик Раман.
Суть явления состоит в том, что в рассеянном излучении, кроме
исходной частоты
0
ν
наблюдаются линии с частотами
i
ν±ν=ν
0
, где
i
ν
– частоты вращательных или колебательных переходов молекулы.
При этом каждому «красному» спутнику с частотой
i
ν−ν=ν
0
соот-
ветствует «фиолетовый» спутник –
i
ν+ν=ν
0
.
С точки зрения квантовомеханического объяснения процесс рас-
сеяния можно рассматривать как неупругое соударение фотонов с мо-
лекулами. При отдаче фотоном молекуле энергии
E
∆
возникает
«красный» спутник с частотой
hE
i
/
∆=ν
, если молекула отдаёт фо-
тону энергию при переходе из одного состояния в другое, то возникает
«фиолетовый» спутник с частотой
hE
i
/
∆=ν
. При обычных темпера-
турах число молекул, находящихся в возбужденном состоянии, значи-
тельно меньше числа молекул, находящихся в основном состоянии.
Поэтому интенсивность «фиолетовых» спутников меньше интенсив-
ности «красных».
При повышении температуры число возбуждённых молекул бы-
стро растёт, что приводит к увеличению интенсивности «фиолетовых»
спутников.
Исследуя спектры комбинационного рассеяния, можно опреде-
лить возможные энергетические состояния молекул и сделать заклю-
чения об их строении и свойствах. В настоящее время с помощью ком-
бинационного рассеяния исследуется строение сложных молекул ор-
ганических соединений и структура кристаллических тел.

Страницы