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拉曼效應

1930年諾貝爾物理學獎——拉曼效應
    1930年諾貝爾物理學獎授予印度加爾各答大學的拉曼（SirChandrasekhara Venkata Raman，1888——1970），以表彰他研究了光的散射和發(fā)現(xiàn)了以他的名字命名的定律，為現(xiàn)在拉曼光譜儀等先進儀器的生產(chǎn)奠定了基礎。
    在光的散射現(xiàn)象中有一特殊效應，和X射線散射的康普頓效應類似，光的頻率在散射后會發(fā)生變化。頻率的變化決定于散射物質(zhì)的特性。這就是拉曼效應，是拉曼在研究光的散射過程中于1928年發(fā)現(xiàn)的。在拉曼和他的合作者宣布發(fā)現(xiàn)這一效應之后幾個月，蘇聯(lián)的蘭茲伯格（G.Landsberg）和曼德爾斯坦（L.Mandelstam）也獨立地發(fā)現(xiàn)了這一效應，他們稱之為聯(lián)合散射。拉曼光譜是入射光子和分子相碰撞時，分子的振動能量或轉(zhuǎn)動能量和光子能量疊加的結(jié)果，利用拉曼光譜可以把處于紅外區(qū)的分子能譜轉(zhuǎn)移到可見光區(qū)來觀測。因此拉曼光譜儀充分利用這一原理實現(xiàn)功能。
    拉曼和他的學生們想了許多辦法研究光散射這一現(xiàn)象。他們試圖把散射光拍成照片，以便比較，可惜沒有成功。他們用互補的濾光片，用大望遠鏡的目鏡配短焦距透鏡將太陽聚焦，試驗樣品由液體擴展到固體，堅持進行各種試驗。
與此同時，拉曼也在追尋理論上的解釋。他參照康普頓效應中的命名“變線”，把這種新輻射稱為：“變散射”（modified scattering）。拉曼又進一步改進了濾光的方法，  在藍紫濾光片前再加一道鈾玻璃，使入射的太陽光只能通過更窄的波段，再用目測分光鏡觀察散射光，竟發(fā)現(xiàn)展現(xiàn)的光譜在變散射和不變的入射光之間，隔有一道暗區(qū)，為拉曼光譜儀等儀器的發(fā)明創(chuàng)造了實際和理論條件。
    就在1928年2月28日下午，拉曼決定采用單色光作光源，做了一個非常漂亮的有判決意義的實驗。他從目測分光鏡看散射光，看到在藍光和綠光的區(qū)域里，有兩根以上的尖銳亮線。每一條入射譜線都有相應的變散射線。一般情況，變散射線的頻率比入射線低，偶而也觀察到比入射線頻率高的散射線，但強度更弱些。
    不久，人們開始把這一種新發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象稱為拉曼效應。1930年，美國光譜學家武德（R.W.Wood）對頻率變低的變散射線取名為斯托克斯線；頻率變高的為反斯托克斯線。由此，拉曼效應正式形成，并應用于科研方面，相繼生產(chǎn)出了拉曼光譜儀等一系列拉曼光譜產(chǎn)品。

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