拉曼散射

1928 年,拉曼发表一篇题为《一种新的辐射》的文章,文中拉曼描述了一种特殊的散射现象:当一束光照射到某些晶体或液体上时,光被散射, 其散射光除出现与原来频率γ0 相同的光外,还产生了新的伴线。伴线总在γ0 两侧成对出现的,其频率可写成γ0±γ1,γ0±γ2,⋯⋯。这种散射现象就称为拉曼散射或联合散射。

人们经研究发现,拉曼散射有以下规律:

  1. 每条入射光谱线旁都有散射线,波长大于入射光波长的称之为红伴线,波长比入射线短的则称之为紫伴线,它们是等间距的(频平差值相同)。

  2. 每个伴线与入射线频率差值与入射波长无关。

  3. 每种介质有自己的一套频率差γ1,γ2,⋯⋯。其中有些和红外吸收的频率相等。它们表征了介质分子的振动。

现在人们已弄清拉曼散射是与分子极化率的改变相联系的。由于分子

在液体或晶体中不停地以固有频率γ振动,所以分子极化率以振动频率γ 作周期性变化,这种周期性的变化叠加到入射光频率上就形成了γ0,γ0

±γ的散射光,即出现拉曼散射。

由于拉曼散射显示了分子振动的频率γ,它不仅与分子种类有关,还与分子结构有关,因此拉曼散射可以用于对分子结构的研究及组成成份的分析。正因为这一突出的贡献,拉曼被授予了 1930 年度的诺贝尔物理学奖。

拉曼,1888 年 11 月 7 日出生于印度马德拉斯的一个地主家庭,他是一个聪明好学,又勤奋刻苦的人,他有一句座佑铭是:“每天不浪费、不虚度或不空抛弃剩余一点点时间,即使只有五、六分钟,若能安排得当也一样可以取得很大的成就。如果游手好闲惯了,就是有天赋也不会有所作为。”他自己正是这样做的。