什么是拉曼效应
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/12/25 03:04:02
什么是拉曼效应
什么是拉曼效应
什么是拉曼效应
在光的散射现象中有一特殊效应,和X射线散射的康普顿效应类似,光的频率在散射后会发生变化.频率的变化决定于散射物质的特性.这就是拉曼效应,是拉曼在研究光的散射过程中于1928年发现的.在拉曼和他的合作者宣布发现这一效应之后几个月,苏联的兰兹伯格（G.Landsberg）和曼德尔斯坦（L.Mandelstam）也独立地发现了这一效应,他们称之为联合散射.拉曼光谱是入射光子和分子相碰撞时,分子的振动能量或转动能量和光子能量叠加的结果,利用拉曼光谱可以把处于红外区的分子能谱转移到可见光区来观测.因此拉曼光谱作为红外光谱的补充,是研究分子结构的有力武器.
1921年夏天,航行在地中海的客轮“纳昆达”号（S.S.Narkunda）上,有一位印度学者正在甲板上用简便的光学仪器俯身对海面进行观测.他对海水的深蓝色着了迷,一心要追究海水颜色的来源.这位印度学者就是拉曼.他正在去英国的途中,是代表了印度的最高学府——加尔各答大学,到牛津参加英联邦的大学会议,还准备去英国皇家学会发表演讲.这时他才33岁.对拉曼来说,海水的蓝色并没有什么稀罕.他上学的马德拉斯大学,面对本加尔（Bengal）海湾,每天都可以看到海湾里变幻的海水色彩.事实上,他早在16岁（1904年）时,就已熟悉著名物理学家瑞利用分子散射中散射光强与波长四次方成反比的定律（也叫瑞利定律）对蔚蓝色天空所作的解释.不知道是由于从小就养成的对自然奥秘刨根问底的个性,还是由于研究光散射问题时查阅文献中的深入思考,他注意到瑞利的一段话值得商榷,瑞利说：“深海的蓝色并不是海水的颜色,只不过是天空蓝色被海水反射所致.”瑞利对海水蓝色的论述一直是拉曼关心的问题.他决心进行实地考察.于是,拉曼在启程去英国时,行装里准备了一套实验装置：几个尼科尔棱镜、小望远镜、狭缝,甚至还有一片光栅.望远镜两头装上尼科尔棱镜当起偏器和检偏器,随时都可以进行实验.他用尼科尔棱镜观察沿布儒斯特角从海面反射的光线,即可消去来自天空的蓝光.这样看到的光应该就是海水自身的颜色.结果证明,由此看到的是比天空还更深的蓝色.他又用光栅分析海水的颜色,发现海水光谱的最大值比天空光谱的最大值更偏蓝.可见,海水的颜色并非由天空颜色引起的,而是海水本身的一种性质.拉曼认为这一定是起因于水分子对光的散射.他在回程的轮船上写了两篇论文,讨论这一现象,论文在中途停靠时先后寄往英国,发表在伦敦