ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
54
В случае молекулярного рассеяния монохроматического падающего
излучения рассеянный свет характеризуется той же частотой. Однако при
молекулярном рассеянии света в среде , содержащей многоатомные
молекулы, в спектре рассеянного света наблюдаются добавочные линии
(саттелиты), сопровождающие каждую из спектральных линий падающего
света. Частота рассеянного света комбинируется из частоты падающего
света и частоты внутримолекулярного колебания. Отсюда название –
комбинационное рассеяние . При этом в комбинационном рассеянии света
проявляются квантовые свойства молекул. В связи со специфичностью
квантовой природы этого рассеяния оно выделяется в отдельный тип . В
настоящее время спектроскопия комбинационного рассеяния света стала
важной областью молекулярной спектроскопии и находит широкое
применение при исследовании структуры молекул и в молекулярном
спектральном анализе .
Классическая теория комбинационного рассеяния света
Рэлеевское рассеяние монохроматического излучения, как известно,
происходит без изменения длины волны. Однако в 1928 году советскими
физиками Г.С.Ладсбергом и Л.И.Мандельштамом на кристаллическом
кварце и индийским физиком Раманом на жидкости было открыто новое
явление в рассеянии света. Кроме основной несмещенной линии
(обладающей тонкой структурой) были обнаружены дополнительные
линии, которые получили название линий комбинационного рассеяния
света. Было показано, что новые линии возникают в результате
взаимодействия падающего излучения с молекулами вещества. При
описании такого взаимодействия обычно исходили из того , что молекулы
неподвижны в пространстве, в то время как в жидком и газообразном
состоянии вещества они могут вращаться. Кроме того , ядра молекул
колеблются с определенной частотой относительно друг друга . За счет
этих видов движения в спектре рассеянного света и появляются линии
комбинационного рассеяния света. Рассмотрим вначале влияние вращения
молекул на спектральный состав рассеянного света.
Вращательное комбинационное рассеяние света.
Будем считать, что молекула представляет собой жесткую систему.
В твердом теле обычно выделяют три компоненты момента инерции L
x
, L
y
,
L
z
, где x, y, z – система координат , жестко связанная с молекулой. В общем
случае , когда все эти три компоненты различны, используют модель
асимметричного волчка . Если же два компонента момента инерции равны
между собой (L
x
=L
y
), а L
z
≠0, пригодна модель симметричного волчка .
Наконец, в случае равенства всех трех компонентов момента инерции
применяется модель сферического волчка . Для линейных молекул, так как
все атомы лежат на оси z, L
z
=0, в то время как L
x
=L
y
.
Вначале рассмотрим классическое объяснение комбинационного
рассеяния света. Для этого можно использовать некоторые результаты,
известные из теории гироскопов. Для анализа вращения системы
координат x,y,z, жестко связанной с молекулой, относительно
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 52
- 53
- 54
- 55
- 56
- …
- следующая ›
- последняя »
