Комбинационное рассеяние света

---

Комбинационное рассеяние света (эффект Рамана) — неупругое рассеяние оптического излучения на молекулах вещества (твёрдого, жидкого или газообразного), сопровождающееся заметным изменением частоты излучения. В отличие от рэлеевского рассеяния, в случае комбинационного рассеяния в спектре рассеянного излучения появляются спектральные линии, которых нет в спектре первичного (возбуждающего) света. Число и расположение появившихся линий определяется молекулярным строением вещества.

Спектроскопия комбинационного рассеяния света (или рамановская спектроскопия) — эффективный метод химического анализа, изучения состава и строения веществ.

Данная точка зрения даёт несколько упрощённую картину явления. В классической модели электрическое поле света индуцирует переменный дипольный момент молекулы, который колеблется с частотой падающего света, а изменения дипольного момента в свою очередь приводят к испусканию молекулой излучения во всех направлениях. В классической модели принимается, что вещество содержит заряды, которые могут быть разделены, но удерживаются вместе некоторыми силами, действующими наряду с кулоновским притяжением. Образование волны на границе с веществом вызывает осциллирующее разделение этих зарядов, то есть появляется осциллирующий электрический диполь, который излучает на частоте осцилляции. Это излучение и является рассеянием. Выражение для интенсивности излучения имеет вид

где ${\displaystyle {\vec {P}}}$ — индуцированный дипольный момент, определяемый как ${\displaystyle {\vec {P}}=\alpha {\vec {E}}}$. Коэффициент пропорциональности ${\displaystyle \alpha }$ в этом уравнении называется поляризуемостью молекулы.

Рассмотрим световую волну как электромагнитное поле напряжённости ${\displaystyle E}$ с частотой колебаний ${\displaystyle \nu _{0}}$:

где ${\displaystyle E_{0}}$ — амплитуда, a ${\displaystyle t}$ — время. Для двухатомной молекулы, помещенной в это поле, индуцированный дипольный момент ${\displaystyle {\vec {P}}}$ записывается как

---