拉曼位移的产生原因
当频率为ν0的单色辐射照射到物质上时,大部分入射辐射透过物质或被物质吸收,只有一小部分辐射被样品分子散射。入射的光子和物质分子相碰撞时,可发生弹性碰撞和非弹性碰撞,在弹性碰撞过程中,光子与分子之间不发生能量交换,光子只改变运动方向而不改变频率(ν0),这种散射过程叫弹性散射,亦称为瑞利散射(Rayleigh scattering)而在非弹性碰撞过程中,光子与分子之间发生能量交换,光子不仅要改变运动方向,它还放出一部分能量给予分子,或从分子吸收一部分能量,从而改变光子的频率。
由非弹性散射引起含有其他频率的散射光的现象称为拉曼效应,这种散射过程称为拉曼散射(Raman scattering)比入射辐射频率ν0低的散射线(ν0-ν1)称为斯托克斯线(Stokes lines),高于入射辐射频率的散射线(ν0+ν1)称为反斯托克斯线(anti-Stokes lines)。 斯托克斯线、反斯托克斯线与入射辐射之间频率差ν1称为拉曼位移。
图1 拉曼散射和瑞利散射的能级图
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