Основы теоретической атмосферной оптики. Тимофеев Ю.М - 84 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СПбГУ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

84
изображенную на рис. 4.9 и состоящую из двух электронных уровней, расщепленных на
колебательные подуровни.
Прежде всего, на рис. 4.9 а
схематически изображен
процесс релеевского рассеяния,
когда частота падающего
излучения не совпадает с
частотами, соответствующими
переходам молекулы из нижних
в верхние состояния. При этом,
как мы отмечали ранее, частота
при релеевском рассеянии
остается та
же, т.е.
0
ν
ν
= . Это
проиллюстрировано в средней
части рис. 4.9 а в столбце –
спектральное проявление.
Кроме процесса релеевского
рассеяния может наблюдаться
другой тип рассеяния,
изображенный на рис. 4.9 б.
Оказывается, если молекула
находится в поле излучения с
частотой
0
ν
, не совпадающей с
частотами, соответствующими
переходам молекулы из нижних
в верхние состояния, возможен
так называемый виртуальный
переход, т.е. переход в
виртуальное состояние
внутренней энергии молекулы,
не совпадающее с
изображенными на рис. 4.9
разрешенными квантовыми
состояниями. (Виртуальный уровень молекулы на рис. 4.9 б изображен пунктирной
линией.) Несмотря на то, что частота падающего
излучения не соответствует разности
между разрешенными квантовыми состояниями молекулы, происходит слабое
взаимодействие падающего излучения с рассматриваемой молекулой. При этом часть
энергии излучения может переходить во внутреннюю энергию молекулы, а молекула,
«уходя» с виртуального уровня, может излучать частоту
01
ν
ν
<
. При определенных
условиях молекула может переходить в основное электронное состояние, но на уровень,
соответствующий частоте излучения
02
ν
ν
> . При этом, естественно, часть внутренней
энергии молекулы переходит в энергию излучения. Описанный процесс взаимодействия
излучения с молекулой называется обыкновенным комбинационным рассеянием, и он
приводит к появлению в спектре рассеянного излучения, кроме линии с частотой
0
ν
, двух
дополнительных линий, так называемых, стоксовской и антистоксовской компонент.
При этом эти компоненты находятся с разных «сторон» от основной линии рассеяния с
частотой
0
ν
.
Существенно, что положение этих дополнительных линий в рассеянном излучении
относительно частоты падающего излучения с частотой
0
ν
полностью определяется
системой уровней внутренней энергии молекулы. В рассмотренном на рис. 4.9 б случае
Рис. 4.9 Типы рассеяния: а – релеевское; б – обыкновенное
комбинационное; в – резонансное комбинационное;
г – резонансная флуоресценция, д – широкополосная
флуоресценция, е – резонансное рассеяние.

Страницы