Общая теория комбинационного рассеяния света

ОБЩАЯ ТЕОРИЯ КОМБИНАЦИОННОГО РАССЕЯНИЯ СВЕТА 1. Введение [c.11]

Выбор среди возможных моделей аниона тринитрометана структуры, соответствующей данным колебательных спектров, может быть сделан вполне определенно путем сопоставления интенсивностей в ИК-спектрах поглощения и в спектрах комбинационного рассеяния света и изучения степеней деполяризации линий КР-спектров. Согласно теории групп, колебательный спектр каждой. из возможных моделей сугубо индивидуален и существенно отличен от спектра другой модели отличия эти касаются общего числа частот, разрещенного правилами отбора в спектре, числа линий КР-спектра и, отдельно, ИК-спектра, числа поляризованных линий в КР-спектрах и т. д. [c.369]

Общие формулы, рассмотренные в предыдущем разделе, слишком сложны для непосредственного применения к молекулярным системам. Значительное упрощение общей теории достигается с учетом некоторых экспериментальных факторов. Ключевой величиной при изучении комбинационного рассеяния света молекулами является частота kn [выражение (1)], связанная с движением ядер (колебания, вращения). Эта частота намного меньше и частоты возбуждающего излучения, и частоты электронных переходов, поэтому можно применить приближения, значительно упрощающие картину комбинационного рассеяния. Эти приближения известны как теория поляризуемости комбинационного рассеяния, которая в общих чертах изложена в работе [33]. [c.149]

Систематически рассмотрены общие вопросы спектроскопии комбинационного рассеяния света (КР). Проведено общее исследование комплексного и несимметричного тензора КР. Дана углубленная квантовая теория явления КР, в которой последовательно учитывается конечная ширина электронных и колебательных уровней. Рассмотрены температурная и частотная зависимости интенсивности линий КР. Показаны разнообразные возможности применения колебательных и вращательных спектров КР для исследования строения молекул и получения данных о геометрической конфигурации, динамических и электрооптических параметрах молекул. Описаны методы структурного анализа сложных органических молекул по спектрам комбинационного рассеяния. Рассмотрены спектры второго порядка в связи с ангармоничностью колебаний молекул. Анализируются проявления в спектрах КР взаимодействия атомов и атомных групп в сложных молекулах и проявления межмолекулярного взаимодействия. [c.4]

Таким образом, в формулы, описывающие угловую зависимость интенсивности и степени деполяризации линий комбинационного рассеяния света при естественном возбуждающем излучении, входит лишь один параметр — величина р. В этом смысле естественное и линейно поляризованное возбуждающее излучения эквивалентны (см. формулы (2.61), (2.62)). Заметим, что поскольку р связано с р соотношением (3.21), то этот параметр не является независимым и не может служить для раздельного определения инвариантов Рс, и ра- Из этого следует также, что экспериментальные исследования индикатрисы рассеяния не позволяют найти инварианты тензора рассеяния. Несмотря на это, подобные исследования представляют большой интерес, так как позволяют проверить общие формулы (3.22), (3.23) н выяснить, насколько хорошо выполняются предположения, лежащие в основе теории. [c.37]

Общая теория радиационных процессов с учетом затухания для случая с развита в работах Гайтлера [23]. Применение этой теории к процессу комбинационного рассеяния света давно в работе [24]. [c.62]

Обращенное комбинационное рассеяние. Из общей теории (см. гл. I) следует, что процесс перекачки энергии из одной спектральной области в другую, происходящий при комбинационном рассеянии света, обратим. Действительно, вероятность перехода с поглощением кванта А и испусканием кванта йсо согласно (5.53) равна [c.513]

Асимметрия индикатрисы вынужденного комбинационного рассеяния. Из общей теории (см. 3) следует, что в случае обычного комбинационного рассеяния света индикатриса должна быть симметрична относительно [c.548]

Как уже отмечалось в гл.1, сущность явления комбинационного рассеяния состоит в том, что при облучении вещества потоком монохроматической радиации частоты уо (обычно в видимой или ближней ультрафиолетовой областях спектра) среди квантов рассеянного веществом света присутствуют не только кванты той же энергии к о, но и кванты, частоты которых являются комбинациями из Уо и собственных колебательных Укол и вращательных Увр частот молекул данного вещества. Современная квантовомеханическая теория комбинационного рассеяния является достаточно полной и позволяет объяснить все основные стороны этого тонкого оптического явления. Вместе с тем к настоящему времени установлено, что наиболее общие закономерности рассеяния, касающиеся, в частности, частот и интенсивностей спектральных полос могут быть с успехом проанализированы в рамках классической теории, позволяющей решить эту задачу более простым и наглядным путем. В связи с этим ниже для экономии [c.59]

Общие свойства атомных и молекулярных спектров. Элементарная теория спектральных приборов и их деталей. Регистрация спектров измерение длин волн и интенсивностей. Техника спектроскопии и молекулярного анализа по поглощению в инфракрасной области, по спектрам комбинационного рассеяния света, по поглощению в видимой и ультрафиолетовой областях. [c.173]

Рассеяние света молекулой как в форме релеевского рассеяния, так и в форме излучения комбинационного рассеяния основано на том, что колеблющееся Электрическое поле падающего светового луча, воздействуя на электроны, вызывает периодически изменяющийся электрический момент молекулы. Амплитуда колебания этого электрического момента тем больше, чем больше поляризуемость облучаемой молекулы. Более точная теория показывает, что интенсивность обычного рассеянного света зависит, помимо интенсивности облучающего света, только от поляризуемости облучаемой молекулы, а на интенсивность излучения комбинационного рассеяния, кроме интенсивности облучающего света, влияет изменение, которое испытывает поляризуемость вследствие непостоянства расстояний между атомными ядрами. Если на поляризуемость практически не влияют колебания ядер, так как электронное облако, окружающее одно ядро, только очень слабо воздействует на другое, то излучение комбинационного рассеяния может не обладать заметной интенсивностью. Сильное взаимное влияние электронных облаков всегда проявляется в тех случаях, когда атомы, участвующие в создании молекулы, имеют общие электроны. Поэтому спектры комбина- [c.345]

Расчеты интенсивности линий в спектрах комбинационного рассеяния света. После того как установлено, что некоторая линия согласно правилам отбора разрешена в спектре комбинационного рассеяния, встает вопрос о ее интенсивности /, а в случае частично поляризованных линий — и о численном значении степени деполяризации р. Общая теория дает по этому поводу лишь малоопределенные указания. В частности, может оказаться, что разрешенная линия будет иметь фактически исчезающе малую интенсивность. [c.212]

За исключением некоторых деталей, в частности таких, как только что упомянутые, классические методы приводят к теории комбинационного рассеяния, которая в общем находится в согласии с экспериментом. Прежде чем перейти к обсуждению приложения квантовой механики к явлению рассеяния, интересно отметить основную причину изменения частоты в рассеянном свете. Расссмотрение явления в рамках классической теории показывает, что колебательное комбинационное рассеяние имеет своим источником изменение поляризуемсти в течение колебаний молекулы, тогда как вращательное комбинационное рассеяние происходит только в том случае, если молекула анизотропна, т. е. имеет неодинаковую поляризуемость в различных направлениях. [c.242]

В основе математического описания процессов релеевского и комбинационного рассеяния лежит выражение для тензора рассеяния. Соответствующие формулы для тензора рассеяния были получены Крамерсом и Гейзенбергом еще до создания общей квантовой механики. Однако существует также способ вывода этих формул, в котором для описания положения электронов в атомах и молекулах и для вычисления энергии атомов и молекул используется аппарат квантовой механики, а для описания возмущения системы электромагнитным полем — классические выражения. Этот метод в отличие от другого метода, в котором поле излучения описывается квантовомеханически и рассеивающая частица вместе с полем рассматривается как единая система, называется принципом соответствия. В этом методе плотность поля излучения падающего и рассеянного света в теории не фигурирует. Эйнштейн показал, что поглощение и излучение света может быть как спонтанным, так и индуцированным (или стимулированным) и интенсивности процессов поглощения и излучения зависят от плотности поля излучения. Следовательно, для объяснения процессов стимулированного и инверсного комбинационного рассеяния принцип соответствия дает немного, хотя позволяет вычислять индуцированный дипольный момент перехода между двумя квантовыми состояниями рассеивающей частицы, а это в свою очередь дает информацию о пространственном распределении рассеянного света. [c.9]