拉曼对光散射的实验研

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1、拉曼对光散射的实验研1拉曼对光散射的实验研究*刘战存’李慧鹏(首都师范人学物理系一化京100037)摘要介绍了拉曼的牛平和刘一物理学的卞要贡献回顾了他从观察海水的蓝色入手继而发现气体、液体刘一光的散射规律一自到发现物质的散射光小仅包含原来的波比而目_还包括与原入射光小同的其他波民的散射的研究过程并讨论了他的成功刘一我们的启不.关键词拉曼光的分子散射拉曼效应变散射sexperimentalresearchonlightscatteringi.mihir,-c-r,LlHui-Yeng(ThePhysicsDepartmmat了tlu:CoyitdlltormdlI厂

2、rzizer.sity.&:pirz}100037_Chi}aa)AbstractRamari*lifeandhismaincontributionstothedevelopmentofphysicsarehowhestarted介omobservingthebluecolorofthesea,thendiscoveredthescatteringliquids,andfinallydeterminedthatthescattered1识htconsistsofnotonlytheor识final}}reviews-ed.Wedescribeoflihgh

3、tbygasesandavelengthbutalsod诊ferentwavelengthsanewtypeof1咭htscatteringl,rocess.Thispaperexl,loresthereasonsforhisanddiscusses}}-hatinspiritions}}-acan击awfromhirrr.scc"cessKeywordsRarrran,molecularscatteringofli妙It,Rarrraneffect,modifiedscattering拉曼的生平拉曼(ChandrasekharaVenkataRaman)1888

4、年11月7日出生于印度南部的特单奇诺波利，父亲是一位数学和物理学讲师，受父亲影响他对科学有很浓厚的兴趣，母亲培养了他自强自立的信念[’].由于智力超常，他11岁进入AVN学院，后进入马德拉斯省学院，1904年以优异成绩毕业时荣获物理学和英语金质奖章;因身体不宜赴英国留学，只好留在原校深造;1907年获文学硕士学位后进入印度财政部成为总会计师助理;1917年被加尔各答大学聘请为教授;1928年2月28日发现了拉曼效应;1930年获诺贝尔物理学奖.1934年到班加罗尔任印度科学学院院长，1948年退体后任班加罗尔新建的拉曼研究所所长，并被新独立的印度政府任命为国家教授

5、，1970年11月21日在班加罗尔逝世.他的一生对科学作出了杰出贡献:他对弦振动和乐器理论进行了深入研究;他还研究了超声波作用下的媒质对光的衍射，创建了Raman-Nath}}.论;研究了X射线对光照射下的品体中的红外振荡的影响，金刚石以及许多闪光物质的结构和光学特性;一生共发表论文450多篇，培养了1350多名学生，有力地推动了印度科学的发展.2对光散射的研究2.1初步研究1921年他作为代表出席了在牛津举行的英国大学大会，海上的航行使他有机会看到美丽的地中海.拉曼在船上进行了儿个小时的实验考察.他用装有尼科耳棱镜的小型望远镜观察沿布儒斯特角从海单反射来的光线，

6、这样可以消去反射的天空的蓝色，看到的应是来自海水的颜色.实验结果表明，他看到的海水的鲜明的蓝色是从水单发出的，比天空的更蓝.接着他又用光栅分析海水颜色成分，发现海水光cr,的最大值比天空光cr,的最大值更偏蓝.认为海水的蓝色可能是水分了对阳光的一种分了散射效应[zl.2.2进一步的的研究拉曼回到加尔各答后把注意力集中到研究海水颜色上.他根据爱因斯坦一斯莫卢霍夫斯基公式(Einstein-SmoluchowskiFormula，以下简称E-S公式)，即散射系数R抓}zRTR-io}4}n一1)z(n2+2)z,(‘)}oN式中R为普适气体常量，T为温度，R为等温压缩

7、率，N_}为阿伏伽德罗常数，人为光波长,n为媒质的折射率.估计水在30℃时的散射光强是纯净的空气在标准条件下产生的散射光强的160倍L=}l，为了检验这一估计，拉曼安排了一个实验，测量在垂直于入射光方向水散射光的强度和偏振情况.开始用的是通常的自来水，发现光束入射时显示了强散射，“并显示出数不清的漂浮着的微小尘埃.用一定厚度的瑞典滤纸反复过滤可以得到一些改进??采用了一个偶然的步骤，即向水中加入碱和明矶，可以脱掉凝胶的氢氧化物，??实验有了进一步发展.下一步尝试就是用化学实验室储存的不需任何处理的普通蒸馏水，..?立刻使散射光强度比用经过许多步骤过滤的自来水来得弱

8、.’，[“