Комбинационное рассеяние света

В лаборатории «Комбинационное рассеяние света» выполняются исследования новых закономерностей явления комбинационного рассеяния света, обнаруженного в 1928 году Ландсбергом и Мандельштамом (СССР) и индийскими физиками Раманом и Кришнаном. Явление комбинационного рассеяния света состоит в возникновении так называемых стоксовых и антистоксовых спутников с частотами ω = ω₀ ± Ω_j, расположенными в спектре рассеянного излучения вблизи частоты ω₀ возбуждающего электромагнитного излучения, обычно соответствующего видимому спектральному диапазону. Частоты Ωj находятся в инфракрасной области спектра и соответствуют различным типам колебаний молекул или кристаллов, являющихся объектами исследования. Наборы частот Ωj однозначно характеризуют исследуемую жидкость или кристалл и являются своеобразными «отпечатками пальцев» анализируемых веществ.

Такая закономерность явления комбинационного рассеяния предопределяет его основное прикладное значение как метода установления типа исследуемого вещества.В частности, это позволяет использовать данный метод для установления состава исследуемых минералов (алмазов, флюоритов, сфалеритов и др), микроструктуры жидкостей и кристаллов, включая сегнетоэлектрики, магнетики, сверхпроводники, фармацевтические препараты, биологические объекты, наноструктуры, фотонные кристаллы, взрывчатые вещества, изотопы, отравляющие вещества и т.д. Возможности для оперативного анализа веществ в настоящее время существенно возросли после появления малогабаритных лазерных источников возбуждающего излучения, портативной спектральной аппаратуры с цифровой регистрацией спектров, волоконно-оптических методов передачи спектральной информации от исследуемого объекта к спектральному прибору, современных компьютерных методов обработки, сравнения и хранения полученной информации о спектрах комбинационного рассеяния света различных веществ.

ДОПОЛНИТЕЛЬНО

На фото выше, представлены спектры комбинационного рассеяния высушенной ДНК телёнка в решёточной области, соответствующей колебаниям нуклеиновых оснований друг относительно друга (спектр слева), и в высокочастотной области (справа), соответствующей внутримолекулярным модам ДНК . Анализ таких спектров позволяет получить данные о микроструктуре ДНК, связанной с присутствующей в ней генетической информацией. Кроме исследований классического вида комбинационного рассеяния света - так называемого спонтанного комбинационного рассеяния - в лаборатории «Комбинационное рассеяние света» выполняются исследования новых видов комбинационных оптических процессов в веществе: вынужденного комбинационного рассеяния света, гиперкомбинационного рассеяния света, параметрического рассеяния света, генерации оптических гармоник, двухфотонно-возбуждаемой люминесценции и других комбинационных процессов.
Горелик В.С., Крылов А.С., Свербиль В.П. Локальная спектроскопия комбинационного рассеяния света ДНК. Краткие сообщения по физике ФИАН. 2014. №11. с.10-17.