
【化】 Raman effect; Raman scattering
pull; draw; drag in; draught; haul; pluck
【机】 pull; tension; tractive
graceful; prolonged
effect
【医】 effect
拉曼效应(Raman Effect)是一种光与物质相互作用产生的非弹性散射现象,由印度物理学家钱德拉塞卡拉·拉曼(C. V. Raman)于1928年首次实验观测并理论解释。当单色光穿过透明介质时,部分散射光的频率会发生微小变化,这种频率偏移与分子振动或转动能级的跃迁相关。该现象揭示了物质微观结构的独特信息,是光谱学领域的重要基础。
根据量子力学理论,入射光子与分子发生能量交换,产生两种类型的散射:
数学表达式为散射光频率偏移量:
$$
Delta u = frac{1}{lambda{text{入射}}} - frac{1}{lambda{text{散射}}}
$$
拉曼因该发现于1930年获得诺贝尔物理学奖,其研究成果在《自然》期刊原始论文中首次发表。现代拉曼光谱仪已广泛应用于食品安全检测、药物研发等领域。
拉曼效应(Raman Scattering)是光波被物质散射后频率发生变化的物理现象,由印度物理学家C.V.拉曼于1928年发现,并因此获得1930年诺贝尔物理学奖。以下是其核心要点:
基本概念
当单色光(如激光)照射物质时,大部分光子发生弹性散射(瑞利散射,频率不变),但约千万分之一的散射光会与分子发生非弹性散射,即光子与分子振动或转动模式交换能量,导致频率变化。
能量交换机制
拉曼位移
散射光与入射光的频率差($Delta f = f{text{入射}} - f{text{散射}}$)称为拉曼位移,与分子振动/转动能级差成正比,形成物质的“指纹光谱”。
实验条件
因效应微弱,需用高强度激光和高灵敏度光谱仪检测。
拉曼位移与分子能级差的关系为:
$$
Delta
u =
u{text{入射}} -
u{text{散射}} = frac{Delta E}{h}
$$
其中$Delta E$为分子能级差,$h$为普朗克常数。
如需更深入的技术细节或应用案例,可参考诺贝尔奖官网或物理学期刊文献。
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