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1、振动光谱009040791.实验原理1.3.散射的量子力学描述从半经典量子理论角度上来看，1.1光谱散射的本散射是由介质中的包括分子振动在内的各种激发元参与的光的非弹性散射。质是介质分子吸收入射光子而受激发从初态跃迁至一能级较高的不稳定中间态，而后此分子又从此中典型的分子振动光谱在外观上具有以下特征：间态跃迁到一个稳定的末态并出一个光子产生对同一样品，同一的波长无关；在以波数差为横轴的谱线的波数差与入射光散射光。若末态能级等于初态能级，则散射频率等于入射频率，是为散射；若末态能级高于初态光谱图上，以入射光能级，则散射频率小于入射频率，是为拉波数为中心，在两边对称地分布有线曼散射；若末态能级低于

2、初态能级，则散射频率大和反线；线的强度一般都大于反于入射频率，是为反散射。(3)线的强度；光谱和入射光的偏振方向有关。(4)散射的经典理论1.2.利用经典的电动力学可以定性半定量地部分解释拉曼散射的现象。(1)电偶极矩辐射入射到介质分子处的光的电场会在介质分子上激发出电偶极矩，其关系为：P=AE，其中 E 为入射光电场，A 为由介质的固有性质所决定的极化率张量，P 为产生的感应电偶极矩。图 2 光散射的半经典量子解释示意图对于由 N 个分子组成的体系，满足分布。忽略掉以认为分布在很高能级处的尾巴，可线对应的过程初态可为从基态到激发态的所有能级，而反线对应的过程初(2)散射的机制态可为从第一激发

3、态到激发态的所有能级，可以认为这两种过程的发生概率与其初态的数目成正比，分子极化率 A 是分子内部运动坐标的函数，随着由于分子热运动而产生的原子在平衡位置附近的振动而可以对振动简正坐标进行展开。在一阶近似下，可以认为分子极化率张量的单个分量与任意正则振动模k 之间成线性关系。将此线性关系与正则振动及入射光电场的表达式代入前面的 P、A、E 关系式可以得到：所产生的电偶极矩的频率相当于经过分子正则振动调制的光的振动频率，在原本的入射光频率0 之外还会产生与原频率相差正负正则振动频率k 的两个新成分0+k 和0-k。利用系.分布的表达式即可以看出正确的关1.4.光谱的偏振对于某一个空间取向确定的分子，入射光为偏振光所引起的散射光也是偏振光，但是散射光的偏振方向与入射光偏振方向不一定一致。为了描述在入射光偏振状态确定的情况下散射光偏振状态的改变，人们引进了退偏度的概念。自然光入射时，退但是散射所不能解释的是:正反线的偏度用强度关系.方向的夹角），它们的定义分别为即 CCl4 的 4 个 Cl 原子同相位

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