ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Дипольное приближение. Рэлеевское рассеяние. Комбинационное рассеяние Задачи из "Атомная физика " Спин в магнитном поле имеет два энергетических состояний и, следовательно, является двухуровневой системой. Все двухуровневые квантовые системы обладают рядом общих свойств, которые, в частности, были рассмотрены в 48 на примере двухуровневого атома. Спин в переменном магнитном поле ведет себя аналогично двухуровневому атому в переменном электрическом поле. [c.259] Оператор спина s выражается формулами (36.5)--(36.7). Напомним, что формулы (36.5)-(36.8) дают представление спина в базисе собственных векторов его Z-проекций. [c.260] Чтобы перейти к величине х [см. [c.263] Величины NJN могут быть только положительными. [c.264] Это явление называется отрицательной дисперсией (рис. 86). Не следует эту отрицательную дисперсию путать с аномальной дисперсией (рис. 87), которая объясняется классической теорией и наблюдается лишь в окрестности собственных частот атомов. Отрицательная же дисперсия существует вне окрестности собственных частот. [c.265] Дипольное приближение. Электрические свойства нейтральной системы характеризуются в первом приближении ее дипольным моментом. Поэтому при рассмотрении взаимодействия электрически нейтральной квантовой системы (атома, молекулы и т.д.) последняя в первом приближении характеризуется ее дипольным моментом (см. 50). Однако все вычисления можно провести без всяких изменений и для другой квантовой системы, если под дипольным моментом и волновыми функциями понимать дипольный момент и волновые функции этой системы. Поэтому целесообразно в этой главе описать комбинационное рассеяние, несмотря на то что оно является типично молекулярным. [c.265] Комбинационное рассеяние. Наряду с рассеянием без изменения частоты возбужденная световой волной квантовая система может в определенных условиях переизлучать энергию с изменением частоты. Это излучение с изменением частоты обусловливает некогерентное рассеяние света, поскольку вследствие различия частот падающего и рассеянного излучений между ними не может существовать никакого определенного фазового соотношения. Некогерентное рассеяние с изменением частоты называется комбинационным. Оно было открыто Раманом и Кришнаном в жидкостях и газах и независимо Мандельштамом и Ландсбергом в твердых телах. [c.265] Таким образом, в рассеянном свете наряду с частотой со падающего света имеются частоты а о . Из (51.3) видно, что частота комбинационного рассеяния является комбинацией частоты (О падающего света и частот со , характерных для квантовой системы. Этим объясняется название комбинационное для такого вида рассеяния. В иностранной литературе оно чаще называется римановским рассеянием. [c.266] Сказанное выше о комбинащ он-ном рассеянии света, возникающем за счет колебательных уровней молекулы, может быть распространено и на вращательные уровни. У вращательного спектра комбинационного рассеяния света наблюдаются аналогичные закономерности. Вращательный спектр комбинационного рассеяния света представляет собой последовательность практически равноотстоящих друг от друга линий, симметрично расположенных относительно линии с частотой возбуждающего света. Частоты линий являются комбинациями вращательных частот молекулы и частоты возбуждающего света. [c.267] Интенсивность линий комбинационного рассеяния света зависит от частоты возбуждающего света. При больших расстояниях по частотам от области электронного поглощения молекул она пропорциональна o , а при приближении к полосе электронного поглощения происходит более быстрый рост интенсивности комбинационного рассеяния света. [c.267] Линии комбинационного рассеяния света частично поляризованы. [c.267] При увеличении интенсивности возбуждающего света возникает вынужденное комбинационное рассеяние света. Оно обусловлено тем, что возникшее в результате рассеяния излучение на комбинационных частотах в свою очередь становится возбуждающим излучением, которое действует на молекулы рассеивателя. Благодаря этому в молекулах происходит раскачка колебаний, приводящая к усилению пербизлучения на комбинационных частотах. Если рассмотреть этот процесс в классической модели излучения по этапам, то он развивается следующим образом. Суммарное электрическое поле падающей и рассеянной волн вызывает поляризацию молекулы, а возникающий при этом дипольный момент молекулы пропорционален суммарной напряженности электрического поля падающей и рассеянной волн, т. е. колеблется с соответствующей комбинационной частотой. Благодаря этому потенциальная энергия взаимодействия ядер в молекуле изменяется на величину, пропорциональную произведению дипольного момента на квадрат суммарного электрического поля. [c.267] Найти нормальное зеемановское расщепление линии с Х = 500 нм в спектре газообразного водорода, находящегося в магнитном поле с индукцией 0,8 Тл. [c.268] Главный физический фактор, обусловливающий специфику свойств многоэлектронных атомов, сводится к доминирующей роли многочастичных взаимодействий - каждый электрон взаимодействует не только с ядром, но и со всеми другими электронами атома. Это обстоятельство не приводит к каким-либо усложнениям в формулировке и постановке теоретических задач, но усложняет их решение, которое должно быть самосогласованным. [c.269] Излагается snefdeHTapHaH теория атома, электронная оболочка которого образована двумя злсктронами. Рассматриваются основные физические понятия, специфичные для многоэлектронных атомов. [c.270] Непригодность старой теории Бора. [c.270] Вернуться к основной статье