组合散射

也称并合散射、综合散射或喇曼效应。光穿过媒质被媒质分子散射后，散射光的频率发生变化的现象。量子理论首先预言这个现象的存在，印度物理学家喇曼（C.V.Raman）于1928年在实验中予以证实。这是研究分子结构的一种有效方法。 喇曼最初以各种液体为散射物质，兰斯别尔格则用晶体进行实验，都得到如下结果： 一、对于频率为v0的入射光，散射光的频率为 v1＝v0＋v′ v2＝v0—v′频率为v1的散射光谱线称为紫伴线，v2为红伴线。二者对v0作对称分布。 二、附加频率v′的值与散射物质的特性有关，而与入射光频率v0无关，且与分子的红外振动光谱的吸收带相同。 三、紫伴线的强度比红伴线弱，但紫伴线的强度随温度升高而迅速增强，而红伴线的强度与温度无关。 组合散射现象可用量子论予以理论解释。入射光子和散射物质的分子相互作用的结果，光子的一部分能量传给分子，使处于正常态的分子跃迁到激发态，而光子的能量减少，因而频率降低，这就是散射光中的红伴线。如果分子开始即处于激发态，则和入射光作用的结果，分子由激发态跃回正常态，此时光子的能量增大，因而频率增高，这就是散射光中的紫伴线。显然处于激发态的分子数目远小于处于正常态的分子数，故紫伴线要比红伴线弱很多。由统计分布定律可知，随着温度的升高，处于激发态的分子数目也增多，故紫伴线的强度随温度升高而增强。 利用组合散射研究分子结构的优点就在于可以选择合适频率的入射光，然后通过散射光的伴线即可观测分子的振动的本征频率，进而得到分子结构的知识。但由于组合散射的光十分弱，为了得到一个满意的散射光谱往往需要很长的时间。激光技术的出现，给组合散射提供了单色性极好，强度极大的入射光，使实验变得十分简单和方便，因而使组合散射成为研究气体、液体和固体的振动光谱的普遍手段。 高功率的调频激光器得到发展以后，又给组合散射的研究增加了新内容，出现了所谓相干组合散射光谱学，它正成为物质结构研究中的普遍而方便的工具。