Файл: взаим_изл_ush_л3_2013.pdf

Розсіюванням світла називається явище, при якому

спрямований світловий пучок, що поширюється у

середовищі, відхиляється за різними напрямками.

При розсіюванні відбувається зміна просторового

розподілу, частоти, поляризації електромагнітного

випромінювання.

Розрізняють пружне та непружнє розсіювання. При пружному розсіювання світла зберігаються фазові співвідношення між хвилею що падає та хвилею що

розсіюється, при непружному - ні.

із речовиною

Релеєвське розсіювання світла – змінюється поляризація та напрямок розповсюдження світла, енергія є незмінною. Як правило, відповідає оптичному діапазону та відноситься до пружного розсіювання.

Рис. Діаграма Феймана для релеєвського розсіювання світла.

Рівень Еl може бути як реальним, так і віртуальним!

Для розсіювання на осциляторі масою m, із зарядом q і власною частотою 0 перетин розсіювання R пропорційний четвертої степені частоти світла, що розсівається :

R 1/ 4

Рис. Залежність коефіцієнта розсіювання сонячного світла від довжини хвилі.

із речовиною

Комптонівське розсіювання світла – спостерігається мала

зміна енергії фотону, яка залежить від кута розсіювання. Як правило,

відповідає рентгенівському діапазону.

із речовиною

Комбінаційне розсіювання – відбувається з порівняно

великою зміною енергії фотону, яка для ізотропних середовищ

не залежить від кута розсіювання (ефект Рамана).

Частоти розсіяного світла є комбінацією (сума та різниця) частоти падаючої хвилі та частот власних коливань

системи, що розсіює.

Відноситься до непружного розсіювання оптичного

випромінювання.

із речовиною

Рис. Діаграма Феймана для комбінаційного розсіювання світла.

Відноситься до непружного розсіювання

оптичного випромінювання.

У випадку коли енергія початкового стану (зазвичай

основного стану E0) менша за енергію кінцевого (збудженого)

стану частота розсіяного фотона зміщена в область менших частот на величину = (E1 - E0)/h від частоти падаючого фотона. Такий зсув у бік менших частот називається

стоксовим зсувом.

Рис. Діаграма Феймана для стоксового зсуву при комбінаційному розсіюванні світла.

із речовиною

У випадку коли енергія початкового стану більша за

енергію кінцевого стану зсув частоти відбуватиметься в

область великих частот на = (E1 - E0)/h.

Такий зсув у бік більших частот називається антистоксовим зсувом.

Рис. Діаграма Феймана для антистоксового зсуву при комбінаційному розсіюванні світла.

із речовиною

а- релєївське розсіювання; б,в –комбінаційне розсіювання зі стоксовим та антистоксовим зсувом, відповідно.

іншого Em .

із речовиною

Квантова картина комбінаційного розсіювання світла

із речовиною