ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
ния с молекулами образца. Эти рассеянные фотоны будут иметь конечные
энергии h
ν
f
= h
ν
I
+ h
ν
o
или h
ν
f
= h
ν
I
- h
ν
o
, где h
ν
o
- энергия, полученная и
(или) потерянная фотоном. Предполагая, что кинетические энергии молеку-
лы и фотона остаются неизменными получим
где E
0
и E
1
представляют колебательные энергии молекулы до и после столк-
новения, соответственно. Рамановский сдвиг
.
Если столкновение упругое тогда E
0
= E
1
и будет наблюдаться Рэлеевское
рассеяние. Если
ν
f
<
ν
i
или
ν
f
>
ν
i
будет наблюдаться Стоксово и анти-Сток-
сово рассеяние. Заметим, что для Рамановской спектроскопии правила отбо-
ра следующие: ν∆ = -1, 0, +1, которые отвечают анти-Стоксовому, Рэлеев-
скому и Стоксову рассеяниям, соответственно. Частота падающего излуче-
ния ν
i
не критична, так как измеряются только сдвиги частот. Рэлеевская ли-
ния значительно более интенсивна, чем Стоксова или анти-Стоксова линии.
Для обнаружения анти-Стоксова рассеяния молекуле необходимо находиться
в возбужденном колебательном состоянии, тогда как для Стоксового рассея-
ния молекула находится в основном колебательном состоянии. При комнат-
ной температуре, Стоксовы линии более интенсивны, чем анти-Стоксовы, по-
тому, что на возбужденном уровне относительно меньше молекул.
3.4. Когерентное антистоксовое рассеяние света (КАРС)
Под действием световой волны (частота ω) электроны в молекуле смеща-
ются, и молекула приобретает дипольный момент р = εβЕ где Е - напряжен-
ность электрического поля световой волны, β - поляризуемость, которая свя-
зана со строением молекулы и характеризует способность электронов в моле-
куле смещаться относительно ядер. Показатель преломления п связан с кон-
центрацией молекул N и β: n
2
= 1 + N β.
Изменение оптической однородности может быть связано как с изменени-
ями N (число частиц в единице объема из-за хаотического движения молекул
немного меняется), так и с изменениями поляризуемости молекул β.
Тепловые колебания различных молекул не согласованы друг с другом и
имеют случайную фазу. Поэтому молекулы, поляризуемость которых отлича-
ется от средней поляризуемости, распределены по объему вещества случай-
ным образом. Это приводит к флуктуациям показателя преломления - нару-
шению оптической однородности среды, вызывающей рассеяние света.
Сложные колебательные движения атомов, образующих молекулу, можно
представить как суперпозицию простых гармонических колебаний, которые
называются нормальными. Каждое нормальное колебание совершается с
определенной амплитудой и частотой Ω
i
.
Периодически изменяющийся во времени электрический диполь является
источником электромагнитного излучения. Частота излучаемых волн равна
частоте колебаний диполя. Динамика дипольного момента молекулы во вре-
37
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 35
- 36
- 37
- 38
- 39
- …
- следующая ›
- последняя »
