Ramanův jev

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na: Navigace, Hledání
Ramanův rozptyl je ukázán na 2. a 3. diagramu

Ramanův jev nebo též Ramanův rozptyl je jev vznikající při interakci mezi fotony dopadajícího světla s vibračními a rotačními stavy atomů nebo molekul (optických fononech), kdy rozptýlené záření má jinou vlnovou délku (resp. energii fotonů) než dopadající záření.

Je-li dopadající energie fotonů rovna E_0=\hbar\omega, pak záření rozptýlené prostřednictvím Ramanova rozptylu má energii fotonů rovnou E=\hbar\omega\pm\Omega kde \Omega odpovídá energetickému rozdílu kvantových hladin dané látky. Rozptýlené světlo má frekvenci \omega_S=\omega-n\Omega (n-tý Stokes) nebo \omega_A=\omega+n\Omega (n-tý anti-Stokes). Znaménko - přitom odpovídá ztrátě energie v látce (tzv. Stokesův rozptyl); naopak, znaménko + odpovídá předání kvanta energie látce (tzv. anti-Stokesův rozptyl). Podle hodnot \Omega lze pak usuzovat na některé fyzikální vlastnosti dané látky.

Teoreticky existenci Ramanova jevu předpověděl rakouský fyzik Adolf Smekal v září r. 1923, jeho práce však zůstala téměř bez povšimnutí. Za experimentální objev tohoto jevu v r. 1928 obdržel pak v roce 1930 sir Chandrasekhara Venkata Raman Nobelovu cenu za fyziku. O několik měsíců před Ramanem byl tento jev pozorován sovětskými fyziky Grigory Samuilovich Landsbergem a Leonid Isaakovich Mandelstamem při rozptylu světla v krystalech. V literatuře se proto můžeme setkat též s výrazy: kombinační rozptyl, Mandelstamův rozptyl či Smekalův-Ramanův rozptyl.[1]

O vypracování systematické teorie Ramanova rozptylu se brzy po jeho experimentálním objevu zasloužil zejména československý fyzik Georg Placzek v letech 1930-1934; zejména Placzkova práce z r. 1934 je ve spektroskopii považována za klasickou a je dodnes hojně citovaná.[2] V této souvislosti bývá Placzek historiky vědy uváděn jako příklad toho, že když experimentátor i teoretik vykonají ve vědě práci "nobelovského" významu, oceněn bývá zpravidla experimentátor.

Reference[editovat | editovat zdroj]

  1. Malíšek V.: "Rozptyl světla - nejvšednější jev v přírodě, nebo div moderní optiky?" dostupné online; Česká oční optika 1, 2007, pp. 62-64
  2. Placzek G.: "Rayleigh Streeung und Raman Effekt", In: Hdb. der Radiologie, Vol. VI., 2, 1934, p. 209