Комбинационное рассеяние света

Комбинационное рассеяние света

• Рекомендуемый курс лекций: 'Экспериментальные методы квантовой радиофизики' для студентов III, IV курсов.
• Пропускная способность: работа выполняется одним студентом. Время выполнения работы 12 академических часов.
• Физическая проблема:
  Явление комбинационного рассеяния света в классической теории связано с модуляцией амплитуды рассеяного излучения изменениями электронной оболочки молекул, возникающими под действием колебаний ядер атомов, составляющих молекулу. В результате такой модуляции в спектре рассеянного излучения наблюдается частота падающей волны (релеевское рассеяние), а также частоты, представляющие собой комбинации суммы (антистоксовские компоненты) или разности (стоксовские компоненты) частоты падающей волны и частот колебаний молекулы.
  Проявление отдельных колебаний молекул в спектре комбинационного рассеяния непосредственно связано с симметрией рассеивающих молекул, что позволяет использовать спектры комбинационного рассеяния (наряду со спектрами инфракрасного поглощения) для изучения строения вещества.
  Данная работа посвящена изучению спектров комбинационного рассеяния света в жидкостях и кристаллах.
  Цели работы:
  а. Знакомство студентов с явлением комбинационного рассеяния света.
  б. Изучение методов регистрации спектров рассеянния света.
  В процессе выполнения лабораторной работы студенты должны подготовить установку к работе и зарегистрировать поляризационные спектры излучения комбинационного рассеяния четыреххлористого углерода (жидкость) и кристалла молибдата свинца при различных поляризациях возбуждающего излучения.
  На первом этапе выполнения работы необходимо отъюстировать оптическую часть установки. Для этого студент должен провести настройку резонатора гелий-неонового лазера и исследовать аппаратную функцию монохроматора ДФС-12.
  На втором этапе студент проводит изучение спектров комбинационного рассеяния жидкого образца - четыреххлористого углерода. Кювета с исследуемым образцом устанавливается в осветитель и проводится юстировка с целью получения максимального сигнала рассеянного излучения. Затем настраивается режим регистрации линий в спектре комбинационного рассеяния. По окончании настройки записываются спектры комбинационного рассеяния четыреххлористого углерода в антистоксовых и стоксовых областях спектра при двух основных положениях монохроматора.
  Из полученных спектров необходимо определить частоты колебаний молекулы четыреххлористого углерода, полуширину и степень деполяризации линий комбинационного рассеяния и сравнить эти величины с теоретическими. На третьем этапе студент проводит изучение поляризационных спектров кристалла молибдата свинца. Установив образец в осветительную систему и настроив установку как и при исследовании спектров комбинационного рассеяния в четыреххлористом углероде, проводится регистрация поляризационных спектров комбинационного рассеяния для трех основных ориенаций кристалла.
  Из зарегистрированных спектров необходимо определить частоты колебаний и провести отнесение их к типам колебаний в кристалле молибдата свинца.
• Оборудование
  - источник излучения - гелий-неоновый лазер ЛГ-38 с блоком питания;
  - специализированная осветительная лампа для возбуждения комбинационного рассеяния и сбора рассеянного излучения;
  - поляризационная система, позволяющая изменять как поляризацию возбуждающего излучения, так и регистрируемую поляризацию рассеянного излучения;
  - двойной дифракционный монохроматор ДФС-12;
  - приемник излучения - фотоэлектронный умножитель ФЭУ-79 с высоковольтным блоком питания ВС-22;
  - система регистрации излучения - предварительный усилитель, амплитудный дискриминатор БСА2-1еМ, линейный интенсиметр БИЛ2-А1У, самопишущий потенциометр КСП-4
• Регистрация спектров комбинационного рассеяния ведется в автоматическом режиме.
• Контактные телефоны: Рагозин Е.Н. 132-63-29; Масалов А.В. 132-67-60.