Резонансное ГПР и комбинационное рассеяние

Фотолюминесценция так же, как и рассеяние, описывается схемами (2.4.1), (2.4.2). В отличие от отражения и рассеяния света, описанного выше, ФЛ характеризуется значительным запаздыванием испускания вторичного фотона по отношению к поглош,ению первичного. Если время задержки резонансного комбинационного рассеяния не превышает 10 с, то время задержки ФЛ обычно достигает или превышает 10 - 10 с ( быстрая ФЛ называ- [c.54]

Подлинную революцию в молекулярной спектроскопии совершили оптические квантовые генераторы когерентного излучения — лазеры, впервые созданные в 1960 г. В результате существенно расширились возможности техники спектроскопии (были разработаны разного типа высокоинтенсивные когерентные монохроматические источники света в широком диапазоне длин волн, работающие в импульсном и непрерывном режиме, лазеры, перестраиваемые по длинам волн, и т. д.) качественно изменились многие методики классической спектроскопии (спонтанное комбинационное рассеяние света, флуоресценция, резонансное комбинационное рассеяние света, спектры возбуждения и т. д.) и, самое главное, были созданы принципиально новые методы исследования вещества (обращенное комбинационное рассеяние, когерентное активное комбинационное рассеяние света, внутри-резонаторное поглощение и т. д.). Сейчас еще трудно предсказать все возможности дальнейшего развития лазеров. Ясно одно, что чувствительность, разрешающая способность, временное разрешение и т, д, изменились всего за полтора десятилетия настолько, что многое, казавшееся ранее фантастичным, как, например, регистрация одиночных атомов в газовой фазе, уже реализовано. У лазерной спектроскопии молекул многое впереди. Одной из сдерживающих причин практической реализации ее идей является сложность их внедрения в серийное производство. [c.10]

Следует отметить, что чем бли> е частота колебания (энергия) монохроматической спектральной линии, возбуждающей КР-спектр, к частоте (энергии) электронного перехода молекулы, т. е. к условиям резонанса, тем интенсивнее КР-спектр. В пределе он может перейти в спектр флуоресценции. Такие переходные спектры называются спектрами резонансного комбинационного рассеяния. В них наблюдается по несколько обертонов, т. е. переходы на уровни с "о =2, 3 и т. д. [c.50]

Дополнительное правило отбора Д1 = + 1 связано с резким падением вероятностей переходов. Для спектров резонансного комбинационного рассеяния (см. 9). Это ограничение становится более слабым и наблюдаются переходы с Ду= 10—15. [c.52]

Рис. 1.1. Возможная классификация типов вторичного свечения в зависимости от времени возникновения вторичного свечения ОТР — отражение света, РКР — резонансное комбинационное рассеяние, ГЛ — горячая люминесценция, Л — люминесценция, Ф — фосфоресценция [35

Следует еще заметить, что мы исключили из рассмотрения резонансное комбинационное рассеяние частоты внешнего поля считаются достаточно удаленными от электронных частот молекулы. [c.133]

Яркой иллюстрацией этих эффектов могут служить данные по резонансному комбинационному рассеянию света в СигО при частоте падающего лазерного излучения, близкой к частоте желтой экситонной линии [61]. В этом случае в спектре рассеяния проявляются все фононы, перечисленные в (6.152). [c.99]

Разложение (42) является общим оно содержит все компоненты РВС, в том числе ОЛ ). Поэтому интерпретация произвольного члена в разложении (42) как резонансного комбинационного рассеяния (РКР) некоторого порядка (понимаемого в указанном выше смысле как та часть всего спектра резонансного рассеяния, которая соответствует испусканию вторичного фотона до окончания фазовой релаксации) была бы неправильной. Однако во многих актуальных случаях, по крайней мере для членов небольших порядков, такая интерпретация часто верна. Чтобы убедиться в справедливости сказанного, рассмотрим, например, случай больших стоксовых потерь. В этом случае при возбуждении в области максимума полосы поглощения и для частот 2 вблизи релеевской линии ОЛ можно не учитывать. В этом случае РВС в отмеченной области практически полностью определяется несколькими первыми слагаемыми в разложении (42), которое можно назвать РКР. Рассмотрим их подробнее. [c.342]

При приближении частоты vo к собственным частотам колебательно-вращательных или электронных переходов в молекулах и атомах происходит резкое, на 3—6 порядков величины, возрастание сечения взаимодействия. Возникает процесс так называемого резонансного комбинационного рассеяния. [c.9]

Резонансное комбинационное рассеяние [c.127]

Руководствуясь данными табл. 7.20 и 7,21 при выборе материала для конкретных применений, необходимо иметь в виду их относительный характер, что требует в каждом случае дополнительного анализа, учитывающего, в частности, особенности режимов эксплуатации устройств. Кроме перечисленных пассивных нелинейных оптических явлений в веществе могут проходить и так называемые активные нелинейные оптические процессы. К ним относятся, например, процессы многофотонного поглощения, вынужденного рассеяния Мандельштама—Бриллюэна, вынужденного комбинационного рассеяния света и некоторые другие. Физической основой этих процессов является то обстоятельство, что вблизи резонансных частот взаимодействия восприимчивости приобретают комплексный характер. Детальное рассмотрение всей со- [c.239]

Результаты экспериментов по комбинационному рассеянию соответствуют предсказанным теорией взаимодействие возможно при выполнении резонансных условий ) величина рассеянного сигнала при прочих равных условиях растет пропорционально кубу частоты [50]. [c.342]

Использование в зондировании эффекта нелинейного комбинационного рассеяния света на резонансных колебаниях формы частиц [c.227]

Возникновение спектров при изменении энергетического состояния молекулы. Единицы измерения в спектроскопии. Области спектра (щкала магнитных колебаний), которые соответствуют изменениям различных энергетических состояний молекулы. Правила отбора для переходов между энергетическими состояниями. Вращательные, колебательные и электронные спектры поглощения и испускания. Спектры резонансной флюоресценции и комбинационного рассеяния. [c.266]

Вынужденное рассеяние звука (ВРЗ) в жидкости с газовыми пузырь ками [Заболотская, 1977, 1984]. В процессе рассеяния звука на пузырьках происходит раскачка их пульсаций и интенсивность рассеяния растет. Пусть все пузырьки имеют одинаковые радиус Ro и добротность Q вблизи резонансной частоты uiq. Этот случай аналогичен вынужденному комбинационному рассеянию света при взаимодействии с внутримолекулярными колебаниями, имеющими заданную резонансную частоту. Такая задача (в одномерной постановке) сводится к решению волнового уравнения [c.196]

В отличие от поглощения, при рассеянии Р. и. фотоны изменяют направление движения и могут потерять лишь часть своей энергии. При когерентном (упругом) рассеянии Р. и. энергия фотонов не изменяется, ио после рассеяния они движутся в др. направлении (рэлеев-ское рассеяние). Некогерентное (неупругое) рассеяние с уменьшением энергии фотонов Р. и. может быть двух типов корпускулярное (см. Комптона эффект) и комбинационное. При корпускулярном рассеянии происходит обмен импульсами между электроном атома и фотоном, в результате чего энергия фотона уменьшается на величину, зависящую от угла рассеяния, а из атома вылетает электрон отдачи. При комбинац. рассеянии за счёт части энергии фотона атом испускает электрон. Потеря энергии фотона в этом процессе от угла рассеяния не зависит. Обычно вероятность комбинац. рассеяния значительно меньше вероятности корпускулярного рассеяния однако если комбинац. рассеяние происходит на одном из электронов -оболочки, а энергия фотона совпадает с энергией электронов АГ-оболочки (с точностью до ширины -уровня), то наблюдается резонансное комбинационное рассеяние Р, и,, вероятность к-рого повышается на нёск. порядков величины и значительно превосходит вероятность корпускулярного рассеяния. В области малых Av и Z преойпадает когерентное рассеяние, при больших Av и Z — некогерентное рассеяние. В результате интерференции когерентно рассеянного [c.375]

Новая, существенная глава по теории резонансного комбинационного рассеяния и горячей люминесценции написана для этого издания К. К. Ребане и В. В. Хижняковым. Я считаю, что это направление будет интенсивно развиваться в ближайшем будущем и эта глава будет хорошим стимулом для такого развития. [c.9]

Вероятность комбинационного рассеяния света на колебаниях решетки дается выражением (3.45). Это выражение можно переписать в более удобной форме, позволяющей вывести основные поляризационные эффекты. В этом пункте мы покажем, что элементы тензора рассеяния первого порядка представляют собой в действительности просто коэффициенты Клебша—Гордана. Это рассмотрение должно сделать более понятной структуру элементов тензора рассеяния, а также подготовить нас к вычислению тензоров рассеяния для новых случаев, соответствующих, например, резонансному комбинационному рассеянию света с нарушением симметрии, которое рассматривается в 6,д. [c.42]

Несколько сложнее получить резонансное поведение при поля-ритонном описании, так как при этом следует делать предположения о частотной зависимости множителей, включающих групповую скорость поляритонов (она определяется законом дисперсии), а также о частотной зависимости коэффициентов преобразования от экситонных и фотонных переменных к поляри-тонным. Из (6.143) непосредственно следует качественный вывод о том, что интенсивность рассеяния как функция частоты нигде не обращается в бесконечность [54]. В настоящее время данные большинства экспериментов по резонансному комбинационному рассеянию света в диэлектриках, по-видимому, согласуются с результатом (6.146), полученным на основе экситонного описания рассеяния [59, 60]. [c.97]

Комбинационное рассеяние можно рассматривать как неупругое взаимодействие фотона йсо с молекулой, находящейся на начальном энергетическом уровне (рис. 6.3). В результате взаимодействия появляется фотон йозр с меньшей (или большей) энергией, а молекула оказывается соответственно на более высоком (или низком) энергетическом уровне /. Разность энергий / — / может быть энергией электронного, колебательного или вращательного возбуждения молекулы. В схеме, приведенной на рис. 6.3, промежуточное состояние системы = + в процессе рассеяния рассматривают как виртуальный уровень. Если виртуальный уровень совпадает с одним из энергетических уровней молекулы, то такая ситуация характеризуется как резонансное комбинационное рассеяние . [c.155]

При этом условии тензор поляризуемости симметричен. СЗлучай соответствует так называемому резонансному комбинационному рассеянию и требует специального рассмотрения (см. Берестецкий, Лифниц, Питаевский, 64п [c.21]

Хотя в установлении действующего механизма (резонансное комбинационное рассеяние или флюоресценция) в околорезо-нансном случае может быть некоторая неопределенность, практически не вызывает сомнения то, что флюоресценция наблюдается в случае, когда длина волны X, возбуждающего излучения находится в пределах ширины линии поглощения. При этом спектральное сечение флюоресценции описывается выра-5 [c.131]

Как следует из рис. 6.1, некоторое увеличение сечения (по крайней мере, в 10 раз) в принципе может иметь место в тех случаях, когда возбуждающая частота близка к частоте разрещенного перехода. К сожалению, как показано в статье [286], улучшение чувствительности при резонансном комбинационном рассеянии не удается реализовать из-за сильного поглощения как падающего, так и рассеянного излучения. [c.237]

Лазеры на галидах инертных газов [155, 156,265,266] дают излучение большой мощности с высоким КПД на длинах волн короче 337 нм. Таким эксимерным лазерам присуща перестраи-ваемость, хотя и в небольшом спектральном интервале. Например, в лазере на фториде криптона генерировались импульсы мощностью 100 МВт на длине волны 248,4 нм с перестройкой в пределах 4 нм [265]. Хотя применение такого лазера и открывает новые перспективы в дистанционном зондировании ввиду отсутствия фоновой солнечной радиации на этих длинах волн, а также делает возможным достижение резонансного комбинационного рассеяния [267], чрезвычайно сильная чувствительность биологических объектов к этому излучению [268] может создать препятствия на пути реализации новых методов, за исключением ограниченного круга ситуаций. [c.254]

В методике спектроскопии комбинационного рассеяния (КР) с временным разрешением применяется двухимпульс-ная схема, в к-рой первый —возбуждающий—импульс создаёт изменения в изучаемом объекте, а второй — зондирующий— используется для измерения спектров КР. Спектроскопия КР—один из наиболее информативных методов оптич. спектроскопии, поэтому применяется для изучения сложных многоатомных молекул, динамики изменения их структуры и хода фотохим. реакций. Т. к. сечение КР даже в резонансно.м случае мало, в спектроскопии КР с временным разрешением особенно эффективно использование дпя зондирования методов нелинейной лазерной спектроскопии, в первую очередь методик когерентного антистоксова и стоксова рассеяния света [2]. [c.281]

Чаще всего гиперполяризуемость у измеряют, используя процесс трехволнового смешивания [23, 48, 162]. Для измерения гиперполяризуемости используется комбинационное рассеяние в эталоне, который либо вводится в кювету с исследуемой жидкостью в виде тонкой пластинки перпендикулярно направлению оптического пути (кальцит, резонансная частота 1088 см" ), либо путем добавления в кювету эталонной жидкости (бензол, резонансная частота 992 см ). На образец направляется излучение двух перестраиваемых лазеров с частотами и. Благодаря четырехволновому процессу, зависящему от 7( 3. Wi, - сог Wi),в образце появляется излучение частоты = 2 i — сцг, интенсивность которого фиксируется приемником. Частоты oji и со варьируют так, чтобы частота С03 оставалась постоянной, а Ли = Wi — со2 проходила через резонансную частоту Ji эталона, определяется как нерезонансным членом, зависящим от 7(соз, oj, -0 2, b i), так и резонансным, мнимая часть которого определяется сечением комбинационного рассеяния. Поэтому интенсивность излучения частоты соз немонотонно зависит от Дсо. Сравнивая форму зтой зависимости, полученную для эталона, с формой зависимости для эталона и образца, можно вычислить 7(0 , jj, - Шг, ji). Формулы для расчета приведены, например, в [48, 162]. В прследнее время для измерения у все шире применяются наблюдения интенсивности сигнала третьей гармоники излучения [159, 160]. Метод основан на интерпретации немонотонной зависимости интенсивности излучения 3 j от толщины кюветы. Эти зависимости похожи на полосы Мейкера, однако их интерпретация несколько сложнее [159]. Вьпие перечисленные, а также некоторые [c.96]

Второе из этих условий определяет направлания взаимодействующих и рассеянной волн. В частности, из (8.54) легко видеть, что в слзгчае бездисперсионной среды и только одной скорости звука возможно взаимодействие волн, распространяющихся только в одном направлении. Отсюда еще раз следует, что комбинационного рассеяния звука на звуке (см. гл. 2, 7) в жидкостях без дисперсии не может быть. В отличие от жидкостей, в твердых телах из за возможности распространения волновых процессов с двумя различными скоростями при выполнении резонансных условий комбинационное рассеяние звука на звуке становится возможным. [c.320]

По физическим механизмам взаимодействия лазерного излучения с веществом можно выделить две группы нелинейно-оптичС ских процессов. К первой группе относятся резонансные процессы (спектроскопический эффект насыщения [42], эффект кинетического охлаждения [35], вынужденное комбинационное рассеяние [1], эффекты лазерной химии [66] и др.) Вторая группа включает [c.8]

Известные методы лазерного зондирования на основе нелинейных и когерентных эффектов можно объединить в три группы [31]. К первой отнесем лидарные методы, использующие оптическое и радиоизлучения при дистанционном лазерном нагреве и ионизации аэрозольной атмосферы ко второй — методы детектирования сверхслабых спектральных искажений эхосигналов на основе нелинейного усиления влияния атмосферы, включенной в резонатор лазера к третьей — методы нелинейной и когерентной спектроскопии комбинационного рассеяния света на колебательновращательных переходах молекул газовой среды и резонансных колебаниях формы частиц аэрозолей, а также их ориентации полем. [c.189]

Резонансная часть восприимчивости может быть выражена через дифференциальные сечения спонтанного комбинационного рассеяния (СКР) —doldO. [9] [c.223]

К указанным методам, которые уже находятся в различных стадиях технической реализации, относятся дистанционный анализ атомного состава вещества аэрозолей и некоторых метеопараметров на основе собственного электромагнитного и акустического излучения плазмы низкопорогового оптического пробоя приземной атмосферы диагностика спектров размеров частиц водного аэрозоля по эффекту нелинейного комбинационного рассеяния излучения на собственных частотах резонансных колебаний формы частиц, возбуждаемых импульсно-периодическим лазерным излучением высокочувствительный гомодинный (гетеродинный) прием слабых ИК-сигналов и газоанализ малых атмосферных примесей с использованием эффектов нелинейного взаимодействия опорного и отраженного излучений в резонаторе лазера. [c.234]

Вместе с тем в проблеме дистанционного зондирования еще не использованы возможности активной спектроскопии комбинационного рассеяния и резонансной флюоресценции при многофотонном поглощении, эффектов самомодуляции спектра в динамически нелинейной среде, мощностного аналога метода многоволновой диагностики поглощающего аэрозоля в условиях его радиационного испарения и фрагментации и ряда других нелинейных оптических явлений. Следует отметить также перспективность ком-плексирования методов линейного и нелинейного зондирования для извлечения многопараметрической информации без задания априорных моделей среды. [c.234]

При приближении частоты падающего света к максимуму полосы поглощения интенсивность комбинационного рассеяния резонансно растет (в сотни и более раз) [2.25, 2.26]. Резонансное КР широко применяется для исследования непрозрачных материалов (графита и т.д.). Для резонансной спектроскопии полупроводников методом КР необходим лазер, перестраиваемый по частоте. Величина стоксова сдвига при резонансном КР зависит от энергии кванта падающего света для монокристалла германия сдвиг увеличивается от i opt 1490 см до opt 1550 см при увеличении энергии кванта от 1,5 эВ (Л 830 нм) до 1,65 эВ (Л 750 нм) [2.27]. При фиксированной энергии кванта падающего света hv = 1,65 эВ) величина стоксова сдвига в области резонанса изменяется, как показали эксперименты с твердым раствором Gei aSix в диапазоне х = 04-0,14, от i/opt 1550 см до i opt 1000 см вследствие изменения ширины запрещенной зоны кристалла Eg = 0,805 - - 3,38ж. Поскольку ширина запрещенной зоны изменяется не только при изменении состава кристалла, но и при изменении температуры, возможно применение резонансного КР для термометрии. [c.52]

Хотя и КР-спектры, и спектры флуоресценции возбуждаются монохроматическими спектральными линиями, природа их, как видно из рис. 1.17, различна. Комбинационное рассеяние связано с двухфотонными переходами, а резонансная флуоресценция — с двумя последовательными однофотонными переходами сначала поглощением, а затем испусканием фотонов. Поэтому они существенно различаются по числу переходов в единицу времени. При комбинационном рассеянии за 1 с одна молекула может со-верщать до 10 переходов, а при резонансной флуоресценции — 10 . Поэтому интенсивность спектров резонансной флуоресценции во много раз больще, чем КР-спектров. [c.50]

Перейдем к рассмотрению эффектов вынужденного рассеяния эвука. Особенность вынужденного рассеяния по сравнению с обычными трехволновыми резонансными взаимодействиями (в том числе параметрическими) связана с участием во взаимодействиях какой-то специфической моды колебаний, обычно низкочастотной, со своими дисперсионными свойствами. Так, в оптике наблюдается вынужденное комбинационное рассеяние (ВКР), когда такой модой служат молекулярные колебаниЯз вынужденное рассеяние Мандепьштама-Бриллюэна (ВШБ) - на акустических (гиперэву-ковых) волнах, вынужденное температурное рассеяние - на тепловых волнах, концентрационное - на флуктуациях плотности и т.д. Процессы вынужденного рассеяния возможны и в акустике. [c.195]

Пз (16) видно, что резонансная восириимчивость является комплекспон величиной. Мнимая часть х " определяет поглощение излучения на частоте ш при его распространении через среду. Возможность поглощения излучения обусловлена переходами электрона из состояния т. В рассмотренном выше случае, когда поле излучения взаимодействует с модельной двух- или трехуровневой системой, единственный канал перехода электрона из состояния т есть спонтанная релаксация этого состояния в основное состояние (двухуровневая система, рэлеевское рассеяппе) или в третье состояние q (трехуровневая система, комбинационное рассеяние). Именно для этих случаев в (16) введена естественная ширина уш. [c.25]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...