www.initeh.ru

главная
контакты

 

Леонид Исаакович Мандельштам
1879—1944

Классическая теория КР

Л. И. Мандельштам, исходя из классических соображений, указал, что КР в кристаллах, так же как и эффект Мандельштама—Бриллюэна, возникает благодаря модуляции рассеянного света колебаниями кристаллической решетки. Однако в данном случае роль модулирующих колебаний играют не акустические, а так называемые оптические колебания решетки. Частоты этих колебаний лежат в инфракрасной области спектра.

Российский физик Мандельштам. Два типа волн, возникающих в кристаллической решетке построенной из атомов двух сортов / www.initeh.ru

Два типа волн, возникающих в кристаллической решетке построенной из атомов двух сортов.
а) Акустическая волна, б) оптическая волна.

На рисунке изображены два типа волн, возникающих в кристаллической решетке, построенной из атомов двух сортов. Рисунке а ответствует звуковой волне и соответственно акустическим колебаниям решетки, рисунке б—оптическим волнам и колебаниям. Именно эти оптические колебания модулируют падающую на кристалл световую волну, что и вызывает комбинационное рассеяние света.

При КР в жидкостях и газах модуляцию света вызывают колебания атомов, входящих в состав отдельных молекул. Согласно классической теории модуляции при КР в спектре рассеянного света около каждой спектральной линии падающего света должно возникать несколько симметрично расположенных линий — спутников. Частоты спутников получаются путем комбинирования частоты падающего света с частотами внутримолекулярных колебаний (отсюда и происходит название явления) и удовлетворяют простым соотношениeм (1):

vK = v0 - vM

vФ = v0 + vM

где vK — частота «красного» спутника, т. е. линии, смещенной относительно основной (из спектра падающего света) в сторону больших длин волн, vФ— частота «фиолетового» спутника, т. е. линии, смещенной в сторону меньших длин волн, vM — частота внутримолекулярных колебаний (частота модуляции).

Соотношения (1) прекрасно согласуются с опытом. Однако согласно классической теории интенсивности симметрично расположенных спутников должны быть одинаковыми. Этот вывод находился в резком противоречии с опытом. Интенсивность каждого «красного» спутника во много раз больше интенсивности симметричного ему «фиолетового» спутника. Это различие интенсивностей нельзя объяснить, исходя из классической теории модуляции. Необходимо учесть квантовые свойства света и вещества.

По материалам книги
"Замечательные ученые"
под ред. С.П. Капицы

предыдущая / главная /  следующая страница

© Все права сохранены. Initeh.ru