Света рассеяние упругое

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]

Знание строения молекул — ключ к пониманию явлений переноса, оптической активности, дисперсии и рассеяния света, поглощения упругих и электромагнитных воли, флуоресценции и т. д. [c.114]

Спектры комбинационного рассеяния света. Молекулы газов, жидкостей и кристаллов способны не только испускать и поглощать свет, но и рассеивать его. Если спектральный состав падающего и рассеянного света одинаков, то рассеяние называется релеевским, или классическим. Оно объясняется упругим взаимодействием кванта света с молекулой, при котором не происходит обмена энергии. Но может быть и такое поглощение света, которое вызывает колебания ядер молекул и связанную с этим деформацию электронной плотности. Одновременно изменяется частота рассеянного света. Рассеяние света молекулами среды, сопровождающееся изменением частоты падающей электромагнитной волны, называется комбинационным. рассеянием света (КРС). Явление КРС открыто в 1928 г. одновременно и независимо Л. И. Мандельштамом и Г. С. Ландсбергом (С(ХР) и Раманом (Индия). Спектры КРС подобно ИК-спектрам являются колебатель- [c.49]

Следует отметить, что наряду с приведенными методами исследования упругих свойств черных пленок может оказаться перспективным исследование рассеяния монохроматического света на термических флуктуациях (бриллюэновское рассеяние). Теоретическая трактовка этого явления дана в работе [191]. Первые экспериментальные исследования рассеяния монохроматического света на термических флуктуациях пока выполнены только в свободных мыльных пленках [192]. [c.150]

Упругое светорассеяние [рэлеевское рассеяние), характеризующееся тем, что падающий и рассеянный свет имеют одну и ту же частоту рэлеевская линия). Интенсивность рэлеевского света (интенсивность рэлеевской линии) оценивается обычно щироко-угловой (разд. 13.1) и малоугловой спектроскопией (разд. 13.3). [c.196]

Столкновения фотонов возбуждающего света, обладающих энергией Луо, с молекулами могут быть упругими, т. е. без изменения энергии, что соответствует рэлеевскому рассеянию, и не упругими. В последнем случае возможны следующие два варианта [c.287]

Когда луч света проходит через жидкость или газ, небольшая его часть рассеивается. Идеальное кристаллическое твердое тело не рассеивает излучение, так как излучение, рассеянное единичным кристаллом, будет исчезать в результате интерференции с излучением, рассеянным другим единичным кристаллом. Механизм рассеяния света включает поляризацию молекул или атомов электрическим полем. При этом электрическое поле излучения индуцирует в атомах или молекулах быстро флуктуирующий диполь. Как говорится в разд. 20.13, флуктуация диполя ведет к испусканию электромагнитных волн в различных направлениях при той же частоте, что и у падающего света, — это рассеянное излучение. Такое рассеяние, называемое рэлеевским, можно рассматривать как упругое рассеяние фотона молекулой. [c.477]

Действительно, исследования водных растворов МЦ методом упругого рассеяния поляризованного видимого света показали наличие анизотропных структур уже при низких концентрациях растворов МЦ. [c.84]

Согласно квантовой теории рассеяния при встрече кванта света и молекулы исследуемого веш,ества в основном состоянии (с колебательной энергией Е ) в подавляющем большинстве случаев происходит упругое рассеяние, при котором квант и молекула не обмениваются энергией. Частота рассеянного кванта будет равна частоте падающего, именно т . Это рэлеевское рассеяние, предусмотренное простой теорией рассеяния. [c.75]

Эффект Комптона. Появление рассеянного света с меньшей частотой при упругом соударении рентгеновских или -лучей со свободными или слабо связанными электронами (например, в графите) вследствие отдачи электронам энергии кин [c.392]

Ценные указания о характере движения молекул в жидкости дают исследования рассеяния света. Пусть монохроматический пучок света проходит через газ, жидкость или твердое тело. Если молекулы рассеивающей среды связаны друг с другом упругим взаимодействием, то согласно теории, разработанной Мандельштамом и Бриллюэном, в рассеянном свете должно наблюдаться расщепление первичной спектральной линии на отдельные компоненты, длины волн которых отличаются друг от друга на величину порядка 0,1 А (при длине волны исходного пучка света 5000 А). Если же молекулы рассеивающей среды не связаны друг с другом, а движутся хаотически, то расщепления первичной спектральной пинии на компоненты не должно быть. Вместо этого должно наблюдаться расширение спектральной линии. [c.113]

Указанная связь между тепловыми и оптическими свойствами среды не является единственным примером подобного рода. Если мы обратимся к теориям теплоемкости и рассеяния света для идеальных кристаллов, то увидим, что за рассеяние ответственны те же процессы упругих колебаний решетки, которыми обусловлена теплоемкость твердого тела. На это обратил внимание Л. И. Мандельштам 151. [c.45]

Сцинтилляционный детектор, в котором также используется электронный умножитель, находится вне сферы влияния рассеянного поля. К его недостаткам относится то, что число образующихся фотонов зависит от массы, энергии и заряда бомбардирующей частицы. Кроме того, достаточно высококачественные люминофоры отсутствуют, а применяемые плохо регенерируются, расплываются, имеют высокую упругость пара или мутнеют под действием света. [c.221]

При практическом осуществлении возникает небольшое усложнение из-за анизотропии среды. Например, как уже упоминалось, д не стремится к нулю при нулевом угле рассеяния в случае 1 со скрещенными поляризаторами, поскольку величины кд и к различны. Но независимо от этих деталей исследование рассеяния света позволяет количественно измерить упругие постоянные. [c.129]

Как обычно, интенсивность I рассеянного света непосредственно связана с упругими постоянными. В зависимости от направления волнового вектора рассеяния q могут иметь место два различных случая [c.371]

Для того чтобы ввести эту поправку, при каждом значении упругости паров иода поизводилось, кроме измерения тушения, также и измерение интенсивности возбуждающего ультрафиолетового света, рассеянного окисью алюминия. Предполагалось, что ослабление интенсивности возбуждающего света, рассеиваемого образцом, является относительной мерой его поглощения адсорбированными молекулами иода. Измерения эти производились весьма просто, на той же установке включением перед окошками фотометра черного стекла, пропускающего только ультрафиолетовую радиацию, за которым помещен экран, флуоресцирующий зеленым светом (желатиновая пленка, окрашенная флуоресцеином, рис. 2). [c.114]

Рассматривая выше рассеяние света на флуктуациях ориентации директора в нематике, мы совершенно не интересовались спектральным составом рассеянного излучения, не учитывая движения флуктуаций и считая рассеяние упругим. Здесь мы кратко остановимся на обсужде- [c.104]

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 сверх упругого рассеяния еще меньше (при низких температурах доля возбужденных молекул ничтожна). Сравнение интенсивности релеевской, стоксовой и антистоксовой линий приведено на рис. 68. [c.146]

Здесь имеется в виду, что частота ш далека от резонансных частот колебаний электронов (атомных линий поглощения) и Аа не зависит от со. Подчеркнем, что в отличие от явлений люминесценции (флуоресценции, фосфоресценции) и комбинационного рассеяния в рассматриваемых процессах опалесценции не происходит изменения дпины волны — такое рассеяние назьшают упругим . Поэтому при освещении системы монохроматическим светом опалесценция имеет тот же цвет. При освещении системы белым светом преимущественное рассеяние коротких волн, предсказываемое уравнением Рэлея, вызывает голубой цвет опалесценции. Так, цвет неба связан с рассеянием света на неоднородностях атмосферы. [c.195]

Происхождение комбинационного рассеяния можно понять, используя представления квантовой теории рассеяния. При столкновении с молекулами кванты света рассеиваются. Если столкновение полностью упругое, они отклоняются от первоначального направления своего движения (от источника), не изменяя энергии. Если же столкновение неупругое, т. е. происходит обмен энергией между квантом и молекулой, молекула может потерять или приобрести дополнительно энергию Д в соответствии с правилами отбора. Приче.м ДЕ должна быть равна из.менению колебательной и (или) врапдательной энергии и соответствовать разности энергий двух разрешенных ее состояний. Излучение, рассеянное с частотой, меньшей, чем у падающего света, называют стоксовым, а с частотой большей — антистоксовым. Стоксово излучение сопровождается увеличением энергии молекул (такой процесс может произойти всегда), и линия его более интенсивна (на несколько порядков), чем антисток-сова, так как в этом случае молекула уже должна находиться в одном из возбужденных состояний (рис. 32.9). [c.770]

Замена кинескопа телевизора плоским видеоэкраном представляет большой практический интерес. Плоский видеоэкран — это панель из пьезоэлектрического материала, покрытая электро-люминесцентным веществом. Импульсы электрического напряжения, прикладываемые к краю панели, вызывают механические колебания материала, из которого изготовлена панель. Электрические поля, полученные в результате механических колебаний, взаимодействуют с электролюминесцентным веществом и вызыва локальные свечения в виде отдельных пятен. Положение пятен может изменяться при изменении фазы импульсного напряжения. Несмотря на относительно малую скорость распространения упругих волн в керамике, формирование изображения с помощью развертки все же возможно. Например, на панели размером 33 см достигается яркость линий 0,1 фотоламберта при размере пятен около 2 мм. Изображения в виде системы пятен различной яркости могут быть получены для сигналов с частотой до 1,25 МГц. Чтобы устранить эффект рассеяния света и уменьшить остаточный фоновый подсвет, используют специальный слой с нелинейным сопротивлением. Такие панели представляют собой устройства, обладающие всеми свойствами, необходимыми для изготовления прибора на твердом теле, заменяющего кинескоп. [c.510]

Рамановская спектроскопия основана на исследовании спектров рассеяния света. При столкновении фотона с молекулой может иметь место упругое соударение, при котором фотон не теряет энергию, но изменяет направление своего движения. Такое рассеяние известно под названием рэлеевского и лежит в основе метода определения молекулярных весов соединений. Соударения могут быть также иеупругими они характеризуются тем, что энергия молекулы и фотона изменяется. Поскольку эти изменения носят квантовый характер и определяются колебательными и вращательными уровнями молекулы, анализ спектра рассеянного света (спектра Рамана) дает почти ту же информацию, что и обычный инфракрасный спектр. Необходимо, однако, помнить один момент правила отбора в этих двух случаях различаются. В инфракрасной спектроскопии разрешены одни переходы, в раман-спектро-скопии — другие. Таким образом, имеет смысл снять и тот и другой спектр исследуемого образца. До недавнего времени раман-спектроско-пия находила весьма ограниченное применение из-за малой интенсивности рассеянного света. Однако использование для возбуждения лазеров существенно повысило ценность указанного метода [16—20]. В качестве примера на рис. 13-4,5 приведен раман-спектр 1-метилурацила. Заметим, что интенсивность полосы амид II (относительно полосы амид I) в раман-спектре значительно меньше, чем в инфракрасном спектре поглощения. Особый интерес представляет резонансная раман-спектроскопия [19—21], где используется лазерный пучок с длиной волны, соответствующей длине волны электронного перехода. Рассеяние света при этом часто существенно усиливается на частотах, которые отличаются от частоты лазера на частоту рамановского рассеяния, происходящего на группах хромофора или на группах молекулы, соседствующей с хромофором. Несмотря на определенные экспериментальные трудности, указанный метод позволяет изучать структурные особенности какого-либо конкретного участка макромолекулы. [c.13]

Vfl может быть больше нуля, равно пулю и меньше нуля соответственно линии рассеянного света будут смещены в сторону красной области спектра, останутся пеизмев епными или сместятся в сторону фиолетовой области. Соответствующие соударения называются неупругими, упругими и сверхуиругими. Величины смешений в обоих направлениях одинаковы, так что линии появляются парами они находятся на одинаковых расстояниях от несмещенной линпи, но интенсивности их различны. На измерении температурной зависимости относительной иптенсивности обеих смещенных полос основан один из методов определения постоянной Планка h (гл. III). Хотя комбинационное рассеяние света и находит объяснение с точки зрения гипотезы Смекала, его истинное происхождение следует искать в изменении поляризуемости молекулы за счет колебаний атомов данной молекулы. В результате взаимодействия переменного внутримолекулярного поля, возникающего таким образом, и гармонического поля, связанного с электрической компонентой падающего света, возникают три электромагнитных колебания с частотами vl, v -f--l-Vji и Vb—Vfl, где —частота падающего света, а уц—частота комбинационного рассеяния. Рассмотрим двухатомную молекулу, в которой ядра колеблются относительно положений равновесия с постоянной частотой Vr. Смещение [c.428]

Скорости ультразвука можно определять с помощью рассеяния Бриллюэна [18]. Неупругое рассеяние фотонов на тепловых фононах в жидкости дает сдвиг по частоте оптических линий (стоксовские и антистоксовские линии), отстоящих отрэлеевской линии (упругое рассеяние) на частоту фононов. Классическая интерпретация бриллюэ-новского рассеяния основывается на дифракции света на тепловых акустических волнах. Так как дифракодонная решетка перемещается, частота света получает доплеровский сдвиг, который численно соответствует частоте фононов, ответственных за рассеяние при определенном оптическом угле. Скорость акустической волны связана с частотой фононов / и частотой фотонов V выражением [c.430]

Ив и Дакворт [595] исследовали люминесцентные характеристики различных веществ как функцию энергии ионов. При проникновении ионов с низкой энергией в твердое вещество большая часть их энергии расходуется на упругие столкновения и лишь незначительная — на возбуждение электронов. Таким образом, можно ожидать, что при бомбардировке люминофоров их свойства будут ухудшаться вследствие дефектов кристаллической решетки. Ухудшение наблюдалось уже при бомбардировке ионами в количестве 5-10 ион1см [2201], однако такой образец был регенерирован прокаливанием при 450°. Отложения, образующиеся на поверхности сцинтиллятора, также ухудшают его чувствительность. Фотоумножитель должен быть защищен от попадания рассеянного света, а то, что фоточувствительная поверхность должна иметь низкую работу выхода, влечет за собой увеличение фоновых шумов при комнатной температуре. Достоинство таких детекторов состоит в образовании большого числа фотонов под воздействием одного иона, что статистически снижает флуктуации. Снижения фоновых шумов в фотоумножителях можно добиться применением нескольких умножителей с одним люминофором. Кальман и Акардо [1074] описали такую систему с применением трех фотоумножителей, которые ведут счет только тех частиц, которые образуются одновременно во всех трубках. [c.221]

После отжига одноосноориентированные пленки с высокими степенями ориентации из изотактического полипропилена приобретают повышенную жесткость и упругость [73,74], что проявляется в наличии обратимых упругих деформаций и высоком модуле жесткости. Удивительно то, что прозрачные пленки после вытяжки перестают пропускать свет из-за рассеяния света в открывшихся внутренних пустотах. Эти полости в отожженных пленках, очевидно, находятся между ламелями из складчатых цепей. [c.207]

Глубокую характеристику строения молекул, позволяющую выявить тонкие особенности взаимно1 о влияния атомов, дают наряду с химическими методами также оптические, особенно спектроскопические методы. Поскольку взаимное влияние атомов особенно сильно отражается на интенсивности колебательных спектров, одной из валяных задач в этой области являются прецизионные измерения интенсивностей спектров комби-пационного рассеяния света и инфракрасных спектров. Определение при помощи колебательных спектров упругих постоянных валентных связей дает дополнительную важную характеристику строения молекул. [c.64]

По данным температурной зависимости модуля упругости и коэффициента механических потерь (d) образца сополимера винилхлорида с 2-этил-гексилакрилатом удается определить наличие в образце фракции с малым содержанием акрилата (dmax при 80°) и фракции с высоким содержанием акрилата (dmax при 0°) [23]. Композиционная неоднородность сополимеров может быть определена методом измерения рассеяния света в растворителях с различными показателями преломления п. Полученный при этом молекулярный вес Miu зависит от величины /г. Изменение величины в разных растворителях следует рассматривать как указание на высокую степень композиционной неоднородности исследуемого образца. Данные подобного рода получены для сополимера стирола с метилметакрилатом [24, 25]. [c.302]

Существуют два основных метода, основанных на измерении различных характеристик рассеянного света полимерными системами. При изучении упругого или статического рассеяния света измеряется полная интенсивность рассеяния /р, усредненная по временному инт валу, значительно превышающему характерное время флуктуаций плотности 8р(г, Г). Угловое распределение полной интенсивности /р определяется пространствашо коррелированными флуктуациями Ьр г), и поэтому зависит от характерных пространственных размеров неоднородностей распределшия веществ. [c.219]

Таким образом, молекулярно-массовая зависимость гидродинамического радиуса ZT М должна быть близкой к аналогичной зависимости радиуса инерции Rg М . Имеется большой экспериментальный материал по упругому рассеянию света, подтверждающий близость статической экспоненты v к ее теоретическому значению v = 0,6. Из приведенных в табл. VHI.2 результатов оценки динамической эксно-ненты V из измерения коэффициента диффузии D в экспериментах по динамическому светорассеянию следует, что экспериментальное значение динамической экспоненты меньше ее теоретического значения v = 0,6. Этот факт может просто объяснен недостаточно большой молекулярной массой исследованных полимеров. Действительно, теоретическое значение v получено для бесконечно длинных цепей с числом сегментов N а. эксперимент всегда имеет дело с макромолекулами конечной длины. Однако возникает вопрос, почему же в том же самом v,v интервале молекулярных масс достигается асимптотическое значение статистической экспоненты [c.243]

Излучение, собранное оптико приемника, направляется через какой-нибудь спектроанализатор к с 1стеме фотодетектирования. Спектроанализатор служит для выделения интервала наблюдаемых длин волн и таким образом отделяет фоновое излучение при других длинах волн. Может быть применен монохроматор, полихроматор или комплект узкополосных спектральных фильтров вместе с фильтром, поглощающим лазерное излучение (кроме случая, когда интерес представляет упруго рассеянный свет). Выбор фотодетектора часто диктуется тем, как ю спектральную область мы исследуем, что в свою очередь определяется характером применения и типом лазера. [c.335]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология