什么是拉曼散射(Raman Scattering)？

当光通过固体、液体或气体时，一些光会被散射，其传播方向与入射光的方向不同。大多数散射光将保持其原始频率-这就是所谓的弹性散射，瑞利散射就是一个例子。一小部分散射光它的频率会比入射光的频率低，而一个更小的比例会...

当光通过固体、液体或气体时，一些光会被散射，其传播方向与入射光的方向不同。大多数散射光将保持其原始频率-这就是所谓的弹性散射，瑞利散射就是一个例子。一小部分散射光它的频率会比入射光的频率低，而一个更小的比例会有更高的频率-这就是所谓的非弹性散射。拉曼散射是非弹性散射的一种形式，以钱德拉塞卡·文卡塔·拉曼（Chandrasekkara Venkata Raman）的名字命名，他在1930年因在这方面的研究而获得诺贝尔奖。手放在臀部的女人，虽然散射可以被认为是光简单地反射到小颗粒上，但实际情况更复杂：当电磁辐射（光是一种类型）与分子相互作用时，它会扭曲分子电子云的形状；这种情况发生的程度被称为分子的极化率，它取决于分子的结构和原子间键的性质。在与光光子相互作用之后，电子云的形状会以与入射光子频率相关的频率振荡。这种振荡又会发生使分子以相同的频率发射新的光子，产生弹性散射或瑞利散射。瑞利散射和拉曼散射发生的程度取决于分子的极化率。分子也会振动，原子间的键长周期性地增加或减少10%在它的最低振动状态，有时一个进入的光子会推动它进入一个更高的振动状态，在这个过程中失去能量，从而导致发射的光子具有较少的能量，因此频率较低不太常见的情况是，分子可能已经处于其最低振动状态之上，在这种情况下，入射光子可能会使其回复到较低的状态，从而获得以更高频率发射的光子的能量。这种低频和高频光子的发射是非弹性散射的形式，称为拉曼散射对散射光的光谱进行了分析，在入射频率处，由于瑞利散射，会出现一条线，在低频处有较小的线，在较高的频率下，这些低频线和高频线分别称为斯托克斯线和反斯托克斯线，与瑞利线的间隔相同，且整体图案是拉曼散射的特征。由于斯托克斯线和反斯托克斯线出现的频率间隔取决于光与之相互作用的分子类型，因此拉曼散射可用于确定材料样品的成分，例如，一块岩石中的矿物，这项技术被称为拉曼光谱，通常使用单色激光作为光源，特定的分子会产生一种独特的斯托克斯线和反斯托克斯线的图案，从而能够识别它们。

发表于 2020-09-18 04:32
阅读 ( 1437 )
分类：科学教育

什么是拉曼散射(Raman Scattering)？

你可能感兴趣的文章

相关问题

0 条评论

作家榜 »

推荐文章