Комбинационное рассеяние на электронно-колебательных уровнях

Колебательные спектры экспериментально наблюдаются как ИК-спектры и спектры комбинационного рассеяния. Эти два вида спектров имеют различную физическую сущность. ИК-спектры наблюдаются в результате разрешенного правилами отбора перехода молекулы вещества с одного энергетического уровня на другое. В коррозионных исследованиях обычно имеют дело с наблюдаемыми ИК-спектрами поглощения, получаемыми в результате перехода молекулы с уровня, имеющего меньшую энергию, на уровень с большей энергией. Спектры комбинационного рассеяния возникают при электронной поляризации, вызванной воздействием ультрафиолетового или видимого излучения. [c.199]

Причина этого явления заключается в следующем. При освещении вещества монохроматическим светом с квантами /гvo эти кванты поглощаются молекулами (расходуются на возбуждение их электронов), в результате чего сами молекулы становятся источником рассеянного света той л<е частоты (классическое рассеяние). Однако часть энергии падающего кванта /IVо может расходоваться я на возбуждение колебаний частоты <о (собственные колебания) внутри молекулы, и тогда в рассеянном свете появляются кванты меньшей величины — Нт. Если квант /гvo поглощается молекулой, в которой колебательный уровень уже был возбужден, то энергия этого возбуждения может добавиться к энергии кванта падающего света, и вследствие этого молекула излучает также кванты В результате этого явления в спектре рассеяния наряду с основными линиями частоты vo появляются симметрично расположенные по обеим их сторонам линии комбинационного рассеяния с частотами уо + расстояния от которых до основной линии падающего света не зависят от vo и соответствуют собственным частотам (подробнее см, стр. 652 сл.). [c.95]

Колебательная волновая функция (0 ) — функция рассматриваемого колебания кристалла (О), которое включает движение рассеивающего иона, а ит, и т и у"т— квантовые числа уровней колебания (О), связанные с электронными состояниями к, п я г. Переход, сопровождающийся комбинационным рассеянием, происходит с колебательного уровня Vm электронного состояния к на колебательный уровень у т электронного состояния п. Суммирование проводят по всем электронным состояниям г и всем колебательным состояниям и т- Оператор дипольного момента ет в принципе может быть разделен на электронную и ядерную части. Таким образом, в общем случае [c.92]

Спектры комбинационного рассеяния (или Раман-спектры), предсказанные на основании теории Смекалом в 1923 г. и одновременно обнаруженные Раманом и Мандельштамом в 1928 г., представляют собой колебательные спектры (без электронных осложнений), возникающие при электронном возбуждении обычно монохроматическое ультрафиолетовое излучение, например одна из спектральных линий ртути). При поглощении одного кванта света молекула претерпевает электронный переход с некоторого колебательного уровня с частотой Го основного электронного состояния на более высокий уровень. Вслед за этим происходит испускание, когда молекула либо возвращается на первоначальный колебательный уровень то (в этом случае происходит простое рассеяние света), либо претерпевает переход на более высокий колебательный уровень VI, когда испускаемые кванты обладают меньшими энергиями А.Е = VI — Уо, тг — го,. . ., чем энергия поглощенного [c.103]

Оптическая и колебательная спектроскопия связана с электронными и фононными переходами между атомными и молекулярными уровнями. При этом возможно применение как в растворах, так и в твердотельном вариантах для исследования нанокластеров, поверхности твердого тела и адсорбированных на ней атомов, молекул и кластеров. К оптической спектроскопии относятся электронная адсорбционная спектроскопия и спектроскопия отражения, спектроскопия кругового дихроизма и магнитного кругового дихроизма, а также спектроскопия с переносом заряда, когда излучение сопровождается переходом электрона с уровня одного атома на уровень другого атома. Колебательная и вращательная спектроскопия включает инфракрасную адсорбционную и отражательную спектроскопию, спектроскопию комбинационного рассеяния, а также спектроскопию характеристических потерь электронов. [c.83]

Для нахождения теплоемкости при различных температурах по описанному выше методу необходимо знать колебательные уровни всех молекул смеси. В случае двухатомных молекул эти колебательные уровни могут быть почти всегда определены без особых трудностей путем анализа любой системы полос, обусловленной переходами иа (>с1Г01то11 э.к кцкнтып уровень. В случае многоатомных молекул анализ систем, связанных с электронными переходами, затруднителен, и для этих целей обычно пользуются значениями частот, найденными при исследовании инфракрасных спектров поглощения и спектров комбинационного рассеяния. [c.228]

Эффект комбинационного рассеяния можно объяснить следующим образом при поглощении кванта энергии падающего монохроматического излучения молекула возбуждается до высшего электронного уровня. Спустя очень короткое время возбужденная молекула испускает квант энергии, превращаясь при этом в очень маленький источник света. Если при этом молекула возврав ается на тот же колебательный уровень, что и до поглощения, то испускаемый квант обладает той же энергией. Частота испускаемого излучения аналогична частоте падающего излучения в соответствующей молекуле происходит простое рассеяние света. Если же после испускания молекула обладает более высоким колебательным уровнем (например, v ), чем до поглощения Vq), то испускаемый квант обладает меньшей энергией, чем поглощенный разность между этими двумя энергиями AE равна разности между соответствующими уровнями v —v .AE вычисляют из рамановской частоты при помощи уравнения AJS —Av. Может случиться, что часть молекул находилась первоначально на уровне % и возвращалась после пспускания на уровень В таком случае испускается антистоксова линия, но с той жо частотой v. В действительности явление несколько более сложно, так как, кроме колебательных уровней, участвуют и вращательные уровни так же, как и при поглощении инфракрасного света. [c.110]

Выражение (9.18) показывает, что колебательные частоты молекулы проявляются в комбинационном рассеянии в том случае, если молекула имеет хотя бы один электронный уровень, способный взаимодействовать с двумя колебательными уровнями основного состояния, один из которых основной, а другой первый возбужденный. Необходимо подчеркнуть, что при комбинационном рассеянии молекула не соверщает [c.179]

В противоположность флуоресценции, которой предшествует поглощение фотона и существование возбужденного состояния в течение 10 сек, эффекты рэлеевского и комбинационного рассеяния включают очень коротко-живущие переходы (около 10 сек) на неквантованные уровни поглощающей молекулы (т. е. переходы из точки А к точкам, лежащим ншке точки В, например J (рис. 3-33). В обоих последних случаях поглощение возникает из-за сильного временного разрыва осцилляции электронов в молекуле и возвращения молекулы за время 10 сек в первоначальное электронное состояние. В большинстве случаев она возвращается на низший колебательный уровень А, и" = О, и рассеянный свет имеет ту же длину волны, что и падающий. Это так называемое рэлеевское рассеяние. Однако молекула с искаженной электронной структурой может вернуться и на уровень у = 1, и частота испускаемого света уменьшается на разность энергий соответствующих колебательных уровней, Этот эффект приводит к появлению так называемых линий комбинационного (рамановского) рассеяния. [c.154]

Эффект комбинационного рассеяния можно объяснить следующим образом при поглощении кванта энергии падающего монохроматического излучения молекула возбуждается до высшего электронного уровня. Спустя очень короткое время, возбужденная молекула испускает квант энергии, превращаясь при этом в очень маленький источник света. Если при этом молекула возвращается на тот же колебательный уровень, что и до поглощения, то испускаемый квант обладает той же энергией. Частота испускаемого излучения аналогична частоте падающего излучения в соответствующей молекуле происходит простое рассеяние света. Если же после испускапия молекула обладает более высоким колебательным уровнем (например, чем до поглощения ( о)> [c.110]