Спектр рассеянного света

Эффект параметрического рассеяния света имеет две основные особенности, резко отличающие его от других видов рассеяния. Во-первых, спектр рассеянного света при параметрическом рассеянии занимает почти сплошной интервал от радиочастот до частоты падающего света (накачки) соц и, во-вторых, свет с данной частотой oj излучается веществом по образующим конуса (рис. 18.11). Обычно этот конус имеет угол при вершине порядка нескольких градусов. Он зависит от дисперсии показателя преломления п (со) согласно следующему уравнению [c.410]

Коэффициент деполяризации в крыле линии Рэлея равен /, при возбуждении естественным светом и 1 при возбуждении линейно-поляризованным светом с электрическим вектором, перпендикулярным к плоскости рассеяния. При возбуждении таким линейно-поляризованным светом и при наблюдении спектра рассеянного света с электрическим вектором, лежащим в плоскости рассеяния, [c.597]

Итак, в спектре рассеянного света наблюдаются две линии с частотами [c.123]

Из формулы (23.15) видно, что в соответствии с изменением дипольного момента молекулы в спектре рассеянного света наряду с несмещенной частотой V будут наблюдаться частоты V—VI и v + Vг. Таким образом, появление в спектре рассеянного света дополнительных частот (спутников) является результатом модуляции дипольного момента молекулы колебаниями ядер. Если учесть высшие члены в разложении (23.13), то в спектре должны наблюдаться обертоны и составные тоны (линии с частотами v 2vi, V (Vг + V/г) и Т. Д., где Уг и Vй — частоты различных внутренних колебаний молекулы). [c.126]

Частоты Vг характеризуют собственные внутренние колебания молекул, поэтому новые линии в спектре рассеянного света являются комбинационными линиями, в них выражается комбинирование частоты падающей световой волны с частотами внутренних колебаний молекул. Отсюда этот вид рассеяния и получил название комбинационного. [c.126]

Выпишем явное выражение для низкочастотной части динамического структурного фактора (линии Рэлея в спектре рассеяния света), которое следует из соотношений (9.3.55), (9.3.65) и (9.3.66) [c.254]

Спектры рассеяния света и фотолюминесценции [c.49]

Спектры рассеянного света и ФЛ регистрируют таким образом, чтобы зеркально отраженный пучок возбуждающего света не попадал в щель спектрального прибора, поскольку его интенсивность на много порядков больше интенсивности рассеянного света и ФЛ. На рис. 2.27 показана одна из оптических схем, применяемых для регистрации спектров рассеяния света и фотолюминесценции. [c.53]

Флуктуации плотности могут наблюдаться экспериментально при исследовании рассеяния лазерного света в одноатомных газах. Характеристики света, рассеиваемого жидкостями, зависят от флуктуаций диэлектрической постоянной материала, заключенного в заданном элементе объема. Вообще говоря, диэлектрическая постоянная г зависит от локальной массовой плотности и температуры, но для газообразных систем, состоящих из простых неполярных молекул, зависимость е от температуры очень мала. Спектр рассеянного света зависит от временной корреляции флуктуаций диэлектрической постоянной и, следовательно, от корреляционной функции плотность-плотность 0( х —х" ,/) = (р(х,/)р(х 0)) или, точнее, от ее фурье-преоб-разования 5 (к, со). [c.383]

Кроме соблюдения условий чистоты спектра следует принять меры против загрязнений спектра рассеянным светом, который всегда возникает в оптической системе спектрального прибора. В случае измерения спектров поглощения в ультрафиолетовой и видимой областях эти меры сводятся к применению сменных светофильтров, выделяющих те участки спектра, где проводятся измерения. В случае инфракрасных спектрометров основную долю рассеянного света составляет испускание с длиной волны 1—3 где лежит обычно максимум испускания источников. Избавиться от него применением абсорбционных светофильтров затруднительно. Поэтому в ГОИ недавно был разработан весьма эффективный способ применения матированных зеркал для устранения рассеянного света. Такие отражательные светофильтры (М-7, М-10, М-14) позволяют уменьшать рассеянный свет в некоторых случаях в 10—15 раз. Устанавливаются они на место плоских зеркал перед входной и за выходной щелями. Существуют, конечно, и другие, в частности, дисперсионные светофильтры для этой цели. [c.386]

Богатое многообразие цветов моря объясняется в известной степепи преимущественным рассеянием сине-зеленой части солнечного излучения. Спектр рассеянного света зависит от характера морской воды очень прозрачная вода Черного моря дает более насыщенные сине-голубые тона, в то время как сравнительно мутное, богатое растительным миром Азовское море имеет более серую и однообразную окраску при одинаковых, конечно, условиях освещения (например, солнечный день). [c.714]

Следовательно, в спектре рассеянного света, кроме основной (несущей первичной) частоты будут наблюдаться комбинации v +v, и v —V,-. Смещенные стоксовы и антистоксовы линии отвечают как раз собственным частотам колебаний молекулы V,-. При этой же частоте находится полоса поглощения в инфракрасной области спектра. [c.751]

Отношение интенсивности антистоксовых компонентов к стоксовым в спектре рассеянного света представляется выражением [c.753]

Не менее значительным было открытие спектров комбинационного рассеяния, подтверждающее квантовую природу света. Экспериментальные исследования Л. И. Мандельштама (1879—1944 гг.) и Г. С. Ландсберга (1908—1956 гг.) и независимо индийского ученого Рамана (1901 —1967 гг.) показали, что в спектре рассеянного света кроме основных частот излучения, освещающего исследуемое вещество, присутствуют еще добавочные частоты, которые представляют собой комбинацию основной частоты и собственных частот колебаний молекул. Достижения последних десятилетий в области физической оптики оказались возможными также благодаря развитию квантовой физики и волновой оптики. [c.13]

Анализ спектров комбинационного рассеяния. При освещении изучаемого вещества светом от источника, обладающего линейчатым спектром (например, от ртутной лампы), можно наблюдать и регистрировать спектр рассеянного излучения. При этом, если выбрать направление наблюдения, перпендикулярное направлению освещающего пучка света, в спектре отраженного света, кроме линий, характерных для источника, появятся добавочные линии-спутники, сопровождающие каждую из линий первичного света. Линии-спутники возникают вследствие интерференции частот падающего света и частот собственных колебаний молекул. Положение спутников в комбинационном спектре рассеянного света и их интенсивность определяются строением молекул, характером химических связей и могут служить информативным показателем при изучении жидких сред. Метод нашел широкое применение при анализе сложных органических соединений. [c.126]

Под действием падающего света изменяется характер колебаний молекул эти колебания модулируют основную волну. По образному выражению Л. И. Мандельштама Так же как спектр обычного радиотелефонного передатчика несет в себе весь наш разговор, все, что вы хотите сказать, так и спектр рассеянного света несет то, что молекула говорит о себе. Изучая его, вы изучаете ее состояние . Исследование спектров комбинационного рассеяния дает возможность изучать структуру молекул и характер внутримолекулярных колебаний. Явление комбинационного рассеяния было одним из крупнейших открытий в физике. [c.301]

ВВЕДЕНИЕ ИНТЕНСИВНОСТЬ РАССЕЯННОГО СВЕТА СПЕКТР РАССЕЯННОГО СВЕТА [c.97]

Отметим, что свету соответствует сравнительно узкий диапазон длин волн в широком спектре электромагнитного излучения. Путем изучения рассеяния света можно получить лишь ограниченные сведения о свойствах вещества. Дополнительную информацию люжно получить, изучая рассеяние рентгеновских лучей и нейтронов. Рассеяние света позволяет исследовать флуктуации на расстояниях порядка половины длины волны падающего света, которая обычно велика по сравнению с размерами молекул и расстоянием между ними. К таким флуктуациям еще применимо термодинамическое рассмотрение, поэтому рассеяние света дает информацию о некоторых термодинамических величинах, например о сжимаемости. Исследование спектра рассеянного света позволяет изучать релаксационные процессы, определяющие временную зависимость тепловых флуктуаций. [c.99]

Спектр. С помощью подходящего спектрометра можно измерить распределение рассеянного излучения по частотам. С появлением лазерных источников света стало возможным высокое разрешение спектра рассеянного света. [c.101]

Спектр рассеянного света [c.121]

Фиг. 10. Схематическое изображение спектра рассеянного света.

На протяжении между 1930 и 1960 гг. спектру рассеянного света было посвящено большое число исследований, главным образом русских и индийских экспериментаторов [63, 118, 154]. Исчерпывающий обзор этих исследований можно найти в статье Фабелинского [63] ). Следует заметить, однако, что естественная ширина линии применявшихся источников света была слишком большой, из-за чего не удавалось получить удовлетворительного разрешения спектра. С появлением лазерных источников света и развитием спектроскопии высокой разрешающей силы открылась возможность для исключительно точных измерений. [c.123]

Во всех случаях интерпретация спектра рассеянного света основана на гипотезе Онсагера, согласно которой затухание тепловых флуктуаций подчиняется тем же самым уравнениям, которые описывают затухание отклонений системы от равновесия, вызванных внешним воздействием. Типичные значения волнового числа флуктуаций, изучаемых с помощью рассеяния света, составляют 10 см (свет гелий-неонового лазера, рассеянный на 60°), что соответствует длине волны порядка 10 см. Эта длина обычно велика по сравнению со средним расстоянием между частицами, поэтому временное поведение соответствующих флуктуаций действите.тьно можно описывать макроскопическими уравнениями гидродинамики в соответствии с предположением теории Ландау — Плачека. Исключением является разреженный газ, в котором приближение к равновесию можно разделить на две стадии быструю, или кинетическую, протекающую на временах порядка среднего времени между столкновениями молекул, и медленную, или гидродинамическую, протекающую на временах, гораздо больших среднего времени между столкновениями [41]. В газах при атмосферном давлении длина олны Л для малых углов рассеяния еще достаточно велика, чтобы [c.124]

Спектр рассеянного света для простых однокомпонентных жидкостей и газов [c.125]

Например, для воды у 1. и в спектре рассеянного света центральная линия отсутствует. Это обстоятельство легко понять, если вспомнить, что коэффициент расширения воды при температуре около 4° С проходит через нуль и в выражении для у второе слагаемое рбращается в нуль. Почти во всех остальных веществах у > 1 и центральная компонента отчетливо видна (см. рис. 29.10). [c.597]

Таким образом, в той части среды, где находится мощный импульс, показатель преломления оказывается зависящим от времени. Вместе с тем на примерах рассеяния света, дифракции на ультрааку-стической волне, отражения от движущегося зеркала и т. п. мы видели, что изменение оптических свойств во времени обязательно приводит к изменению спектрального состава излучения, распространяющегося в такой нестационарной среде. В случае рассеяния света была существенна цестационарность, обусловленная поступательным движением молекул или внутримолекулярными колебаниями, к в результате спектр рассеянного света отличался от спектра излучения, входящего в среду (.цублет Мандельштама—Бриллю- [c.830]

В 162 было выяснено, что в спектре рассеянного света существуют линии, отличающиеся по частоте от падающего излучения на величины, равные частотам со внутримолекулярных колебаний. В случае сравнительно небольших освещенностей, характерных для источников некогерентного излучения, интенсивность комбинационного рассеяния чрезвычайно мала поток света, рассеянного в 1 см , составляет —10" часть возбуждающего потока даже для самых сильных линий (Ат = ыф2яс = 992 см для бензола и 1345 см для нитробензола). Если же возбуждение осуществляется при освещенностях порядка 10 —10 Вт/см , что вполне достижимо с помощью мощных импульсных лазёров, доля рассеянного потока сильно увеличивается и достигает десятков процентов. Такое увеличение интенсивности касается не всех, но только наиболее интенсивных линий комбинационного рассеяния. Помимо линий первого порядка с частотами ю со,-, появляются и линии более высоких порядков (частоты со 2со,-, со dz Зсо,-). Наконец, рассеяние приобретает отчетливо выраженный направленный характер. [c.853]

Последнее и предпоследнее слагаемые в (4) появились в результате модуляции колебаний индуцированного дипольного момента колебаниями ядер в результате в спектре рассеянного света кроме линии частоты G) появляются спутники с комбинац. частотами ш —со и (й+со. Интенсивность линий К. р. с. пропорд, (da/dq/)l. Если в разложении (3) учесть члены высших порядков, то в выражении для р(() появятся члены, объясняющие существование обертонов [их интенсивности и т. Д.] и составных топов [их интенсивности (d /dq дд с)о и т. д.]. Такой способ рассмотрения возможен при малых амплитудах колебаний ядер, что обеспечивает сходимость ряда (3) во всём интервале изменений д,. К. р. с. в отличие от рэлеевского рассеяния некогерентно, поскольку нач. фазы б,- колебаний ядер отд. молекул соверпгенно независимы. [c.420]

На рис. 2.32 показан спектр рассеяния света полированной поверхностью монокристалла кремния, для которой средняя высота микрорельефа шероховатости не превышает 0,05 мкм. Спектр зарегистрирован с помощью спектрофотометра 8Ь1тас12и 11У 365, снабженного интегрирующей сферой диаметром 10 см. Образец был прижат к отверстию (диаметр 1 см) в сфере, шероховатая поверхность обращена внутрь сферы. Зондирующий пучок направляется внутрь сферы сквозь небольшое отверстие и падает на поверхность образца. Зеркальная составляющая отраженного пучка выходит из сферы через такое же отверстие и не попадает на фотоприемник. Рассеянная составляющая многократно отражается стенками сферы (покрытыми порошком из окиси бария) и детектируется фотоприемником. [c.65]

Кювета для комбинационного рассеяния света 3 имеет с одной стороны плоское окно, а с другой — зачерненный рог (рог Вуда), который поглощает излучение возбуждающей линии ртути, отраженное от внутренних стенок и окон кюветы. Этот свет сильно мешает наблюдению слабого КР-спектра, Чтобы излучение от источника возбуждения не мешало наблюдению. малоинтенсивного КР-спектра, рассеянный свет фотографируется под углом 90°. Рассеянный свет от кюветы собирается и направляется на щель спектрографа 6 линзой-конденсором 7. Конденсор, как и осветитель, укрепляется на рельсе спектрографа на строго определенном расстоянии от щели. Обычно передняя часть кюветы (дно) проецируется на объектив коллиматора, а задняя (начало рога Вуда) — на щель спектрографа. Для стандартных кювет длиной около 10 см и при фокусном расстоянии конденсора /=9,5 см это.му требованию удовлетворяет расстояние от щели до задней части кюветы— примерно 33 с.м. В связи с тем что линии КР-спектра очень слабы и времена экспозиции при фотографировании достигают нескольких часов, необходимо устранить все посторонние источники света. Для этого на конденсор надеты выдвижные светозащитные кожу.хи, а кассетную часть рекомендуется прикрывать черной материей. Кроме того, необходимо устанавливать более широкие входные щели (порядка 50 мкм), чем в случае полосатых спектров испускания двухатомных молекул. В спектре ртутной лампы наряду с возбуждающей линий А=435,8 нм содержатся еще ряд более слабых линий, и в КР-спектре они могут проявляться как линии релеевского рассеяния. Для того чтобы эти линии идентифицировать на фотопластинке рядом с КР-спектром снимают также и спектр ртутной лампы. [c.145]

Уже в первых пробных спектрограммах были обнаружены слабые спектральные линии со значительно большим изменением длины волны, чем ОД Л, В воздухе повисли грозные слова фальшивый свет , которые спектроскописты воспринимают как оскорбление. Ложные линии нередко появляются на спектрах. Они свидетельствуют о том, что спектральный прибор низкого качества или плохо отъюстирован, или в него попадает посторонний свет, отражающийся на оптических деталях, стоящих перед спектрографом. Во всяком случае, это признак грязной работы... [65]. Попытки устранить дополнительны спектральные линии стандартным набором средств (изменением расположения деталей, введением диафрагм и т.п.) ни к чему не привели. Тогда был использован так называемый метод резонансного поглощения, суть которого в Следующем. Светящиеся пары металла испускают, в частности, излучение, резонансные спектральные линии которого сильно поглощаются в этих же самых парах. В экспериментах использовалась ртутная лампа, поэтому такой резонансной линией была линия с длиной волны 2537 А. Пропуская рассеянный свет через фильтр, содержащий пары ртути, прежде, чем он попадет в спектральный п ибор, Г. С. Ландсберг с сотрудниками должны были получить поглощение основной линии с длиной волны 2537 Л и всех ее < отражеиий , если они были. Этого, однако, не произошло дополнительные линии в спектре рассеянного света располагались попарно симметрично относительно основной линий и не собирались исчезать . Их длины волн сильно отличались от основной длины волны. Выло открыто новое физическое явление. Впоследствии его назвали комбина- ционным рассеянием света, или эффектом Рамана, Впрочем, оно вполне соответстврвало модуляционной идее Мандельштама, Другое дело, что нужно было искать новый источник модуляции. [c.149]

При кол чественной характерист 1ке рассеяния света веществом определяют как п тенснвность рассеяния, так спектр рассеяния света веществом. При комби 1ациониод рассеянии измеряют спектр комбинац юнпого рассеяния света веществом и т. д. В настоящей главе будут рассматриваться методы исследова ия спектров поглощения. [c.380]

Однако в 1928 г, советскими физиками Г. С. Ландсбергом и Л. И. Мандельштамом на кристаллическом кварце и индийским физиком Раманом на жидкости было открыто совершенно новое явление в рассеянии света. Кроме основной несмещенной линии, в спектре рассеянного света были обнаружены дополнительные линии, длины волн которых во многих случаях превышали длину волны возбуждающего света. Однако для некоторых веществ, например четыреххлористого углерода, хлороформа, бензола, были найдены также спектральные линии с меньшей длиной волны. [c.747]

В начале этой главы указывалось, что в результате взаимодействия молекул с кванталш возбуждающего света в спектре рассеянного света появляются дополнительные линии, смещенные относительно рэлеевской на величину, которая отвечает энергетическому интервалу между колебательными термами молекулы. Таким образом, изучение спектров комбинационного рассеяния вместе с исследованием инфракрасных полос поглощения помогает установить колебательный энергетический спектр молекулы. [c.773]

В спектре рассеянного света по обе стороны от несмещенной линии (рзлеевское рассеяние) возникают две компоненты Мандельштама —Бриллюэна, обусловленные двумя звуковыми волнами, бегущими в противоположных направлениях. Смещение компонент Да и их полуширина ба описываются следующими соотношениями [c.130]

В гл. 3, написанной Д. Мак-Интайром и Дж. Сэнджерсом и посвященной молекулярному рассеянию света, обсуждаются методика эксперимента, теория рассеяния и структура спектра рассеянного света, результаты некоторых исследований, критическая опалесценция. [c.6]

Пространственно-временные корреляции флуктуаций. При рассмотрении вопросов, связанных со спектром рассеянного света, необходимо учитывать не только пространственную, но и временную зависимость флуктуаций Ае диэлектрической проницаемости. Измерение углового распределения интенсивности рассеянного света дает, согласно (186), информацию о пространственных фурье-компо-нептах флуктуаций. Экспериментальное определение частотной зависимости интенсивности рассеянного света дает фурье-образ флуктуаций по времени. Снова пренебрегая флуктуациями температуры, получаем выражение, представляющее собой обобщение выражения (186) на случай, когда функция R зависит от частоты [c.105]

Как будет показано в 3, п. 1, спектр рассеянного света имеет триплетную структуру центральную компоненту Релея и две компоненты Бриллюэна — Мандельштама. При использовании лазеров удается измерить деполяризации отдельных компонент. Коэффициент деполяризации линий Релея и Бриллюэна — Мандельштама для различных жидкостей был измерен Рэнком и др. [156]. [c.110]

Эти флуктуации неподвижны в пространстве и потому не вызывают доплеровского смещения в спектре. Время жизни флуктуаций энтропии определяется коэффициентом температуропроводности Х/рср, где К — коэффициент теплопроводности, а Ср — удельная теплоемкость при постоянном давлении, отнесенная к единице массы. Таким образом, в спектре содержится центральная, или релеевская компонента, ширина которой Асор пропорциональна коэффициенту температуропроводности. Спектр рассеянного света схематически представлен на фиг. 10. [c.123]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...