散射的拉曼散射

拉曼散射（Ramanscattering），光通過介質時由于入射光與分子運動相互作用而引起的頻率發生變化的散射。又稱拉曼效應。1923年A.G.S.斯梅卡爾從理論上預言了頻率發生改變的散射。1928年，印度物理學家C.V.拉曼在氣體和液體中觀察到散射光頻率發生改變的現象。拉曼散射遵守如下規律：散射光中在每條原始入射譜線(頻率為v0)兩側對稱地伴有頻率為v0±vi(i=1，2，3，…）的譜線，長波一側的譜線稱紅伴線或斯托克斯線，短波一側的譜線稱紫伴線或反斯托克斯線；頻率差vi與入射光頻率v0無關，由散射物質的性質決定，每種散射物質都有自己特定的頻率差，其中有些與介質的紅外吸收頻率相一致。拉曼散射的強度比瑞利散射（見光的散射）要弱得多。 以經典理論解釋拉曼散射時，認為分子以固有頻率vi振動，極化率（見電極化率）也以vi為頻率作周期性變化，在頻率為v0的入射光作用下，v0與vi兩種頻率的耦合產生了v0、v0+vi和v0-vi3種頻率。頻率為v0的光即瑞利散射光，后兩種頻率對應拉曼散射譜線。拉曼散射的完善解釋需用量子力學理論，不僅可解釋散射光的頻率差，還可解決強度和偏振等一類問題。
拉曼散射為研究晶體或分子的結構提供了重要手段，在光譜學中形成了拉曼光譜學的一分支。用拉曼散射的方法可迅速定出分子振動的固有頻率，并可決定分子的對稱性、分子內部的作用力等。自激光問世以后，關于激光的拉曼散射的研究得到了迅速發展，強激光引起的非線性效應導致了新的拉曼散射現象。