ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
га. КРС сопровождается изменением частоты.
КРС можно рассматривать как два связанных акта - поглощение кванта
первичного света и испускание кванта с изменившейся частотой. Спектро-
скопический процесс измерения этих сдвинутых фотонов позднее был назван
именем Рамана, со сдвигом частоты именуемым эффектом Рамана и свет с
частотным сдвигом как Рамановское излучение.
Теория КРС - часть общей теории взаимодействия электромагнитного из-
лучения с веществом. Классическая теория КРС на отдельных молекулах
основана на трех положениях: молекулы рассеивают свет из-за колебания ди-
польного момента молекулы, индуцируемого полем падающей световой вол-
ны; свет видимой и ближней УФ-областей спектра рассеивается в основном
электронной оболочкой молекулы (ядра атомов, образующие «скелет» систе-
мы, смещаются в поле световой волны незначительно). КРС - результат элек-
тронно-колебательного взаимодействия в молекуле (взаимное расположение
ядер определяет то внутреннее поле, в котором находится электронное обла-
ко). Способность электронного облака молекулы деформироваться под дей-
ствием электрического поля световой волны (поляризуемость) зависит от
конфигурации ядер в данный момент и следовательно, при внутримолекуляр-
ных колебаниях изменяется с частотой этих колебаний, и наоборот - при де-
формации электронного облака могут возникнуть колебания скелета молеку-
лы. Поэтому КРС можно рассматривать как результат модуляции индуциро-
ванного дипольного момента колебаниями ядер.
Интенсивности Рамановский линий не превышают 10
-5
от интенсивности
зондирующего источника. Поэтому детектирование и измерение Рама-
новских спектров затруднено. Проблема, которая еще присутствует в изуче-
нии Рамановской спектроскопии, это флуоресценция. Релеевское рассеяние
(без изменения длины волны) обычно удаляется из спектров использованием
фильтра, который исключает пропускание возбуждающей длины волны.
Отрицательные Рамановские сдвиги соответствуют Стоксовым сдвигам.
Сдвиги по направлению к большим энергиям, короткие длины волн име-
нуются анти-Стоксовыми сдвигами. Анти-Стоксовы линии менее интенсив-
ны, чем Стоксовы линии. Если флуоресценция от образца перекрывает Рама-
новские Стоксовы сдвиги, тогда линии связанные с анти-Стоксовыми сдвига-
ми могут быть использованы для анализов (они не подвергаются воздей-
ствию флуоресценции). Отношение анти-Стоксовых и Стоксовых интенсив-
ностей повышается с температурой, т.к. увеличивается число молекул в пер-
вом колебательном состоянии с ростом температуры.
Рамановское рассеяние может быть рассмотрено упрощенным способом в
терминах упругого и неупругого соударений между фотонами и молекулами.
Упругое соударение включает столкновение фотонов с энергией h
ν
i
, оканчи-
вается рассеянием фотонов с такой же энергией (h
ν
i
) во всех направлениях.
Этот процесс наиболее предпочтителен, но рассеянные фотоны не обеспечи-
вают какой либо информации о молекулах образца. Такая информация может
быть получена, если столкновение неупругое, когда фотоны (снова с энерги-
ей h
ν
i
) либо увеличивают, либо уменьшают энергию в результате столкнове-
36
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 34
- 35
- 36
- 37
- 38
- …
- следующая ›
- последняя »
