I. Phổ hồng ngoạ
1. Hiệu ứng Raman
*) Khi chiếu vμo dung dịch của một chất hoặc một chất lỏng một ánh sáng đơn sắc (ví dụ laser argon : λ = 488 nm = 20.492 cm−1
), ta sẽ thấy những hiện t−ợng sau : − Phần lớn ánh sáng sẽ truyền qua dung dịch hoặc chất lỏng.
− Một phần nhỏ (≈ 10−4
) ánh sáng sẽ bị khuếch tán đi tất cả các h−ớng vμ giữ nguyên tần số ban đầu (lệch h−ớng Rayleigh). Nguyên nhân : va chạm đμn hồi giữa l−ợng tử ánh sáng với phân tử.
− Một phần nhỏ hơn nữa (≈ 10−8
) xuất hiện dạng khuếch tán theo tất cả các h−ớng nh−ng có nhiều tần số. Nó xuất hiện do hấp thụ (absorption) vμ phát xạ lại (re-emission) liên quan tới kích thích dao động hoặc dập tắt dao động. Có thể dùng một dectectơ quang điện tử để ghi phổ của ánh sáng khuếch tán nμy. Đây lμ hiệu ứng Raman.
νo − νRaman = νdao động νo lμ của ánh sáng ban đầu.
*) Hiệu ứng Raman lμ hệ quả của t−ơng tác giữa vật chất vμ ánh sáng điện từ. Phổ Raman lμ phổ phát xạ (Emission-spectrum). νRaman có thể nhỏ hơn hoặc lớn hơn νo: vạch Rayleigh-(Rayleigh line). Đặc tr−ng cho một phân tử lμ sự khác nhau giữa νRaman vμ νo.
*) Giải thích hiệu ứng Raman : Khi ánh sáng laser gặp phân tử chất (vμ năng l−ợng không đủ để có b−ớc nhảy điện tử) thì có thể xuất hiện va chạm đμn hồi (khuếch tán Rayleigh) ; hoặc một phần năng l−ợng ánh sáng sẽ đ−ợc dùng để nâng cao năng l−ợng dao động của phân tử, có nghĩa lμ ánh sáng khuếch tán nghèo năng l−ợng hơn (b−ớc sóng dμi hơn). Khi ánh sáng laser gặp một phân tử ở trạng thái kích thích dao động thì ánh sáng khuyếch tán sẽ giμu năng l−ợng hơn (b−ớc sóng ngắn hơn) vì một phần năng l−ợng của phân tử sẽ đ−ợc chuyền sang ánh sáng khuyếch tán.
λ
Vạch anti - Stokes Vạch Stokes
(ν Reyleigh) νo