Klassische Behandlung des Raman-Effekts

Ich fand die hier beschriebene klassische Behandlung des Raman-Effekts sehr intuitiv und hilfreich, wenn man bedenkt, dass ich keine Ausbildung in Quantenphysik habe. Ich habe zwei verwandte Fragen:

1) In Abwesenheit eines veränderlichen elektrischen Felds legt Gleichung 8.4, Seite 294 nahe, dass wir immer noch ein induziertes veränderliches Dipolmoment sehen sollten. Bedeutet dies, dass wir, wenn eine Probe einem starken stationären elektrischen Feld ausgesetzt wird, immer noch Strahlung sehen sollten (entsprechend dem oszillierenden Begriff Alpha 1)?

2) Wenn eine Probe einem sinusförmig variierenden elektrischen Feld (keine einfallende Lichtwelle) bei einer bestimmten Frequenz ausgesetzt wird, sehen wir Raman-verschobene Strahlung?

Antworten (1)

Bei dieser grundlegenden klassischen Behandlung erhalten Sie immer Raman-Streuung, egal ob Sie ein moduliertes oder ein DC-Feld einsenden. Doch in Wirklichkeit stammen alle Details aus der harmlos wirkenden „Schwingungsstärke“, a 1 . Dies ist die Kopplungskonstante, die stark von den Details des Problems abhängt, einschließlich der Anregungsfrequenz und Polarisation sowie der Kristall-/Molekülstruktur und -eigenschaften.

Im wirklichen Leben würden Sie also keine Raman-Streuung bekommen, wenn Sie mit einem Gleichstromfeld anregen, weil a 1 ( ω ) ist eine Funktion der Frequenz, und a ( 0 ) = 0 , wie Ihre Intuition Ihnen wahrscheinlich sagt. Es kommt vor, dass Sie das finden, wenn Sie eine etwas detailliertere Berechnung durchführen a 1 ( ω ) ω 4 .

In Bezug auf Ihre zweite Frage: Wenn die Raman-Wechselwirkung wie die meisten auf dem elektrischen Feld Ihrer einfallenden Lichtwelle basiert, würde jedes sinusförmig variierende elektrische Feld derselben Frequenz (und Polarisation und Amplitude) dasselbe Ergebnis liefern. Auch hier kommt es auf die Details an a 1 und ob es sich bei Ihrem speziellen Material / Molekül um eine elektrische dipolartige Wechselwirkung handelt. Wie gesagt, die meisten von ihnen sind es, aber man kann sich Materialien (wie antiferromagnetisches NiO) vorstellen, die stattdessen eine magnetische Reaktion haben.