Стоксовы и антистоксовы линии

Схема происхождения спектров комбинационного рассеяния приведена на рис. 67. Частоты стоксовых и антистоксовых линий представляют собой комбинацию частоты релеевской линии с частотой перехода между уровнями пит молекулы V" = AE /h . Согласно (43.4) и (44.2) [c.146]

В некоторых случаях в специальном режиме можно получить ИК-спектры испускания нагретых образцов и/или при использовании охлаждаемых детекторов (см. разд. 9.2.2). КР-спектры формируются при неупругом рассеянии света молекулами (см. рис. 9.2-1). Для возбуждения КР-спектров требуются монохроматичные лазерные источники в видимой или ближней ИК-областях, например, Аг+-лазер (488 нм) или К(1 АС-лазер (1,06 мкм). Комбинационное рассеяние относится к очень слабым эффектам. Только около 10 падаюш,его излучения претерпевает упругое рассеяние. Эта часть излучения формирует рэлеевскую линию, имеющую такую же частоту, что и возбуждающее излучение. Около 10 ° падающего излучения приводит к возбуждению колебательных или вращательных уровней основного электронного состояния молекул. Это является причиной потери энергии падающим излучением и вызывает сдвиг полосы в длинноволновую область по сравнению с рэлеевской линией (стоксов сдвиг). Антистоксовы линии с большей частотой, чем падающее излучение, можно наблюдать, когда рассматриваемые молекулы до взаимодействия с лазерным излучением уже находятся в возбужденных колебательных состояниях (при более высоких температурах) (рис. 9.2-2). При комнатной температуре антистоксовы линии слабее, чем стоксовы. Соотношение интенсивности стоксовых и антистоксовых линий является функцией температуры образца (почему ). [c.167]

V = Частота ч называется фундаментальной или основной частотой. Обертоны обладают меньшей интенсивностью и не всегда наблюдаются. Поэтому поправка на ангармоничность колебаний большинства многоатомных молекул неизвестна. Для каждого из активных колебаний в спектре наблюдается своя фундаментальная частота. Так, в ИК-спектре паров НгО наблюдаются три полосы, максимумы которых отвечают фундаментальным частотам (см ) VI =3651,4 V2 = 1595 и vз = 3755,8, в ИК-спектре СОа — две полосы в частотами (см 1) ма =667 и vз = 2349,3 (колебание с частотой VI активно в СКР). В спектрах наблюдаются и составные частоты, равные разности или сумме фундаментальных частот. В спектрах КР многоатомных молекул фундаментальные частоты v проявляются в виде стоксовых и антистоксовых линий, смещенных на расстояние от реле- [c.174]

Отсюда нетрудно найти зависимость интенсивности рассеяния света от температуры и выражение для отношения интенсивности стоксовых и антистоксовых линий при заданной температуре. [c.222]

В спектроскопии КР для возбуждения часто используется излучение линии ртутной лампы с энергией, отвечающей волновому числу 22 945 см в рассеянном излучении, т. е. в спектре КР, обнаруживаются линии с меньшими и большими волновыми числами, которые называют стоксовыми и антистоксовыми линиями соответственно разности энергий между отдельными стоксовыми или антистоксовыми линиями (для тех и других эти разности принимают одинаковые значения) определяют колебательный спектр исследуемой молекулы (см. рис. 13.31,6). Поскольку при комнатной температуре колебательное состояние с у = 1 бывает мало заселено, интенсивность (см. ниже) стоксовых линий, как правило, выше интенсивности антистоксовых линий. Для сферически-несимметричных молекул поляризуемость зависит от направления. В этом общем случае составляющие индуцированного дипольного момента определяются выражениями [c.379]

Обработка спектров показывает, что из них можно получить вращательные постоянные с большой степенью точности. Этот вывод основан на следующем. Вращательные линии в полученных спектрах узки, так как уширение вследствие давления для неполярных молекул невелико. Оказывается, что линии в таких спектрах могут быть измерены с точностью 0,02 ся или даже большей. Обычно во вращательном спектре комбинационного рассеяния наблюдается целый ряд стоксовых и антистоксовых линий и соответствующие смещения этих линий от возбуждающей линии могут быть усреднены по большому их числу, точность при этом возрастает. Кроме того, как будет показа- [c.144]

Какую же пользу могут принести эти самые стоксовы и антистоксовы линии На первый взгляд — никакой единственная величина, которую при этом можно измерить,— это расстояние между стоксовой и основной линиями (антистоксова обычно очень слаба). Но ведь это расстояние в точности равно высоте колебательного подуровня, а ее измерять мы и так умеем это делает ИК-спектрометр. Делает, да не всегда... [c.170]

Это и используется для интерпретации спектров и определения структуры молекул. Важно, что для обнаружения тех или иных структурных сочетаний атомов мы пользуемся разницами между частотами стоксовых и антистоксовых линий, с одной стороны, и частотою падающего света — с другой эти разницы и именуются частотами комбинационного рассеяния. [c.43]

СТОКСОВЫ И антистоксовы линии первого порядка чаще всего смещаются к возбуждающей линии [147], т. е. частоты фононов уменьшаются. [c.325]

Интенсивности стоксовой и антистоксовой линий согласно (7,27) — (7.29) и (7.39), (7.40) отличаются только частотными множителями со и температурными множителями. Отсюда, в частности, следует, что степень деполяризации стоксовых и антистоксовых линий одинакова. Отношение интенсивностей антистоксовой и стоксовой линий равно [c.107]

Области резонанса для стоксовой и антистоксовой линий не совпадают, поэтому соотнощение интенсивностей этих линий может резко изменяться в зависимости от положения в относительно частоты резонансного [c.112]

В табл. 1—4 приведены средние значения промера стоксовых и антистоксовых линий, возбужденных от линий ртути 4358 и 4047 А и снятых на одной или двух пластинках. [c.249]

Таким образом, при комбинационном рассеянии будут обнаруживаться переходы только с какого-либо уровня на соседний более высокий (стоксовы линии) или соседний более низкий (антистоксовы линии). При обычной температуре, как было уже показано, большинство молекул находится в низшем колебательном состоянии, т. е. у них v=0, следовательно, большинство переходов будет типа с=0—>ъ- = 1. Небольшое число молекул будет уже сначала занимать уровень г = 1. В подобных молекулах могут происходить как стоксовы (ъ =1—>ь—2), так и антистоксовы = >к=0) переходы. В обоих случаях интенсивность результирующих линий должна быть ниже интенсивности линий, соответствующих переходам и=0—>ъ = 1, вследствие того, что в их образовании участвует небольшое количество молекул. Колебательный спектр комбинационного рассеяния при обычных температурах должен состоять из одной интенсивной стоксовой линии, соответствующей переходу =0—>г =1. Она может иногда сопровождаться слабыми стоксовыми и антистоксовыми линиями. Этот вывод находится в согласии с наблюдениями. [c.245]

ЗЗж. Вид спектра комбинационного рассеяния. На основании изложенного в предыдущих параграфах можно представить себе полную картину спектра комбинационного рассеяния. Вследствие того, что смещения частоты для вращательных линий являются произведением небольшого целого числа на В, в то время как для колебательных переходов они по порядку величины равны колебательной частоте молекулы, очевидно, что смещение линий во вращательном спектре комбинационного рассеяния много меньше смещения соответствующих колебательных линий. Отсюда следует, что спектр комбинационного рассеяния будет состоять, во-первых, из очень интенсивной линии, соответствующей падающему свету, т. е. линии релеевского рассеяния. С каждой стороны этой линии в непосредственной близости от нее будут располагаться стоксовы и антистоксовы линии почти одинаковой интенсивности, соответствующие различным вращательным переходам. На большем расстоянии от возбуждающей линии со стороны меньших частот будет находиться относительно интенсивная стоксова линия ( -ветви (Д/ = 0) колебательного перехода и = 0—> = 1 с каждой стороны этой линии тесно к ней примыкают слабые линии О- и -ветвей, соответствующие Д/, равному — 2 и +2. Возможно, что анти-стоксова -ветвь будет находиться на равном частотном расстоянии с высокочастотной стороны от возбуждающей линии, но она будет очень слабой при обычных температурах. [c.253]

Интенсивность линий комбинационного рассеяния значительно меньше интенсивности возбуждающей линии. Интенсивность стоксовых линий выше интенсивности антистоксовых линий. Величины стоксовых и антистоксовых линий отличаются только знаком. Это значит, что они симметрично отстоят от возбуждающей линии на расстоянии - -Ау и —Ау [c.277]

Стоксовы и антистоксовы линии располагаются симметрично относительно линии возбуждающего света со. Однако интенсивности их значительно различаются. [c.77]

Возникновение спутников основной частоты получило название комбинационного рассеяния (КР) света или эффекта Рамана (в зарубежной литературе). Оно было открыто независимо и одновременно советскими физиками Мандельштамом и Ландсбергом и индийскими физиками Раманом и Кришнаном. Вероятность неупругого столкновения мала, поэтому стоксовы линии слабые, интенсивность их в миллионы раз меньше релеевской, при фотографировании требуется длительная, часто многочасовая экспозиция. Еще более слабы ан-тистоксовы линии, так как вероятность сверхупругого рассеяния еще меньше (при низких температурах доля возбужденных молекул ничтожна). Сравнение интенсивности релеевской, стоксовой и антистоксовой линий приведено на рис. 68. [c.146]

Как можно видеть из рис. 9.2-2, колебательные переходы непосредственно возбуждаются ИК-излучением, при этом время жизни возбужденных состояний примерно 10 с. В случае рамановского эффекта (т. е. комбинационного рассеяния) молекула в результате рассеяния фотона переходит в короткожи-вущее виртуальное состояние и возвращается либо в исходное, либо в более низшее или высшее состояние спустя 10 с. Эти взаимодействия приводят в результате к появлению вышеописанных рэлеевских, стоксовых и антистоксовых линий в спектре. [c.167]

Качественно генерацию стоксовой и антистоксовой линий комбинационного рассеяния можно объяснить, исходя из представления о модуляции падающей световой волны когерентными колебаниями молекул. Действительно, числовые оценки показывают, что под действием светового импульса рубина с мощностью порядка 100 Мвт1см могут происходить растяжения и сжатия длин связей молекул на величину порядка 10" от равновесного значения. В результате в рассеивающем объеме возникают упругие волны с частотой, равной соб- [c.492]

Вращательный спектр КР состоит из сильной компоненты (рэлеевская линия), а также стоксовых и антистоксовых линий. Интенсивность стоксовых линий выше, чем антистоксовых. Стоксовы линии сдвинуты на расстояния 6В, 10В, 14В... в низкочастотную область, антистоксовы - на расстояния 6В, 10В, 14В... в вьГсокочастотную область. [c.466]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология