КОМБИНАЦИОННОЕ РАССЕЯНИЕ СВЕТА

 

Комбинационное рассеяние было открыто в 1928 году (Раман, Кришнан, Ландсберг Г.С., Мандельштам Л.И.). Это явление заключается в том, что в спектре рассеяния газов, жидкостей и твёрдых тел наряду с длиной волны падающего излучения появляются частоты, представляющие собой комбинацию частоты падающего излучения ω₀ и частот ω_i колебательных или вращательных энергетических переходов рассеивающих молекул: ω= ω₀ ± ω_i.

Дополнительные линии в спектре комбинационного рассеяния выступают парами: «красные» спутники, т.е. линии смещённые в сторону меньших частот (больших длин волн) – ω_к = ω₀ - ω_i и «фиолетовые» спутники – ω_Ф = ω₀ + ω_i, смещённые в сторону коротковолнового излучения

Согласно квантовой теории процесс комбинационного рассеяния, можно интерпретировать как результат неупругого соударения фотонов с молекулами. При этом фотон может отдать молекуле или получить от неё некоторое количество энергии, равное разности энергий двух уровней колебательного или вращательного движения атомов в молекуле – ΔЕ = Е''- Е'. Если Е^' > Е^'', то переход молекулы из состояния Е^'' в состояние Е^' сопровождается возрастанием энергии рассеянного фотона – и ν_ф > ν₀. Если Е^' < Е^'', то энергия рассеянного фотона станет и .

При обычных температурах подавляющее большинство молекул находится в основном состоянии, поэтому более вероятными являются переходы на уровни с большей энергией. Это значит, что в спектре рассеяния интенсивность линий, соответствующих «красным» спутникам будет больше, чем для «фиолетовых».