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2002 年 10 月 25 日

光是什麼? (56) 拉曼效應與拉曼光譜線
提供者 : 陳輝樺 (AEEA 小組 , NMNS )

說明: 當一束強烈 單色光 ( 頻率 為 ν0) 照射一透明物質時, 無論此物質為固體、液體或氣體,大部份光都會透過, 但其中極少部份光會因物質分子 偏振 產生之振盪感應雙極矩而被分子向各方向「散射 (scattering)」。 在入射光譜線兩側會產生一些在入射光頻率中沒有的微弱 譜線 (頻率為 ν0 ±ν1 ), 這些微弱譜線的光 強度 波長 的四次方成反比, 即 藍光 比紅光的散射強度大。 這現象由印度科學家 拉曼 (Sir Chandrasekhara Venkate Raman 1888 – 1971) 於 1928 年實驗中發現, 拉曼正確解釋 ν1 乃為「物質中分子振動的頻率」, 故 ν1 通稱為「拉曼位移 (Raman shift)」, 這種 拉曼譜線 的頻率 ( ν0 ±ν1 ) 與入射光頻率 ( ν0 ) 的差 (即 ± ν1 ) 相等於透明物質中的分子或 原子本身的 吸收 (或放射) 譜線的頻率, 這種現象稱為「拉曼效應 (Raman effect)」。 拉曼位移與入射光頻率無關,而與物質中分子的振動頻率有關, 不同物質的拉曼譜線均不同,稱為「拉曼散射 (Raman scattering)」。 拉曼光譜所解說的拉曼效應、量測的拉曼散射是研究分子振動及分子結構的重要工具。

明日主題 : 光是什麼? (57) 湯姆遜散射與斯托克司定律
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作者與主編 : 陳輝樺 、 王夕堯
諮詢服務: 陳輝樺 (NMNS 國立自然科學博物館)
王夕堯 (NTPU 國立台北大學)
蘇明俊 (NKNU 國立高雄師範大學科教所)

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