b'\n_START_ARTICLE_\nEfekt Ramana\n_START_PARAGRAPH_\nEfekt Ramana (zjawisko Ramana, rozpraszanie kombinacyjne, rozpraszanie ramanowskie) - nieelastyczne rozpraszanie foton\xc3\xb3w przez substancje. Polega ono na tym, \xc5\xbce przy rozproszeniu wi\xc4\x85zki \xc5\x9bwiat\xc5\x82a w widmie rozproszonym wyst\xc4\x99puj\xc4\x85, obok foton\xc3\xb3w o takiej samej energii (rozpraszanie Rayleigha) fotony (oko\xc5\x82o 1 na 10\xe2\x81\xb7) o zmienionej energii. Powoduje to powstanie w widmie, obok pasma Rayleigha o takiej samej cz\xc4\x99stotliwo\xc5\x9bci jak \xc5\x9bwiat\xc5\x82o padaj\xc4\x85ce, tak zwanych pasm stokesowskich i antystokesowskich o odpowiednio zmniejszonej i zwi\xc4\x99kszonej cz\xc4\x99stotliwo\xc5\x9bci, symetrycznie po\xc5\x82o\xc5\xbconych po obu stronach pasma Rayleigha. S\xc4\x85 one na og\xc3\xb3\xc5\x82 oko\xc5\x82o 1000 razy s\xc5\x82absze od pasma Rayleigha, a ich liczba i po\xc5\x82o\xc5\xbcenie zale\xc5\xbcy od budowy cz\xc4\x85steczek rozpraszaj\xc4\x85cych._NEWLINE_Najwi\xc4\x99ksze zastosowanie w praktyce ma oscylacyjny efekt Ramana, gdzie odleg\xc5\x82o\xc5\x9b\xc4\x87 pasm stokesowkich i antystokesowskich od pasma Rayleigha (w skali cz\xc4\x99stotliwo\xc5\x9bci) jest r\xc3\xb3wna cz\xc4\x99stotliwo\xc5\x9bci drga\xc5\x84 normalnych cz\xc4\x85steczek substancji, na kt\xc3\xb3rej zachodzi rozproszenie. Mo\xc5\xbcna r\xc3\xb3wnie\xc5\xbc zaobserwowa\xc4\x87 (jedynie w fazie gazowej) rotacyjny efekt Ramana, w kt\xc3\xb3rym odleg\xc5\x82o\xc5\x9b\xc4\x87 pasm stokesowkich i antystokesowskich od pasma Rayleigha odpowiada cz\xc4\x99stotliwo\xc5\x9bci obrot\xc3\xb3w cz\xc4\x85steczki.\n_START_SECTION_\nHistoria odkrycia\n_START_PARAGRAPH_\nPierwsze\xc5\x84stwo odkrycia zjawiska Ramana jest spraw\xc4\x85 kontrowersyjn\xc4\x85. Przewidziane zosta\xc5\x82o teoretycznie ju\xc5\xbc w 1922 roku. Pomiar eksperymentalny zosta\xc5\x82 opisany po raz pierwszy w 1928 roku przez Chandrasekhara Ramana i zjawisko zosta\xc5\x82o nazwane na jego cze\xc5\x9b\xc4\x87. Za badanie rozpraszania \xc5\x9bwiat\xc5\x82a Raman otrzyma\xc5\x82 w 1930 roku nagrod\xc4\x99 Nobla. Najprawdopodobniej jednak jako pierwsi zarejestrowali niespr\xc4\x99\xc5\xbcyste rozproszenie \xc5\x9bwiat\xc5\x82a radzieccy fizycy Leonid Mandelstam i Grigorij Landsberg.\n_START_SECTION_\nMechanizm zjawiska\n_START_PARAGRAPH_\nRozpraszanie Rayleigha (czyli rozpraszanie elastyczne) opisa\xc4\x87 mo\xc5\xbcna jako anihilacj\xc4\x99 jednego fotonu pod wp\xc5\x82ywem oddzia\xc5\x82ywania z cz\xc4\x85steczk\xc4\x85 (atomem, kryszta\xc5\x82em) i natychmiastow\xc4\x85 kreacj\xc4\x99 drugiego fotonu, o takiej samej energii. W wyniku takiego oddzia\xc5\x82ywania cz\xc4\x85steczka ani nie traci energii, ani jej nie zyskuje. Zdarza si\xc4\x99 jednak, \xc5\xbce kreowany foton ma mniejsz\xc4\x85 energi\xc4\x99 ni\xc5\xbc padaj\xc4\x85cy, a r\xc3\xb3\xc5\xbcnica energii zostaje zu\xc5\xbcyta na wzbudzenie drga\xc5\x84 lub obrot\xc3\xb3w cz\xc4\x85steczki - rejestruje si\xc4\x99 wtedy \xc5\x9bwiat\xc5\x82o rozproszone o zmniejszonej cz\xc4\x99stotliwo\xc5\x9bci, pasmo stokesowskie. Kreowany foton mo\xc5\xbce mie\xc4\x87 r\xc3\xb3wnie\xc5\xbc wi\xc4\x99ksz\xc4\x85 energi\xc4\x99 ni\xc5\xbc padaj\xc4\x85cy, co wi\xc4\x85\xc5\xbce si\xc4\x99 z deekscytacj\xc4\x85 cz\xc4\x85steczki, kt\xc3\xb3ra przekazuje sw\xc3\xb3j nadmiar energii (oscylacyjnej lub rotacyjnej) kreowanemu fotonowi - rejestruje si\xc4\x99 wtedy \xc5\x9bwiat\xc5\x82o rozproszone o zwi\xc4\x99kszonej cz\xc4\x99stotliwo\xc5\x9bci, pasmo antystokesowskie.\n_START_SECTION_\nOscylacyjny efekt Ramana\n_START_PARAGRAPH_\nNajcz\xc4\x99\xc5\x9bciej rejestruje si\xc4\x99 oscylacyjny efekt Ramana, gdzie w cz\xc4\x85steczkach substancji, na kt\xc3\xb3rej zachodzi rozproszenie, wzbudzane s\xc4\x85 lub wygaszane drgania, czyli r\xc3\xb3\xc5\xbcnica energii fotonu padaj\xc4\x85cego i rozproszonego odpowiada r\xc3\xb3\xc5\xbcnicy energii poziom\xc3\xb3w oscylacyjnych cz\xc4\x85steczki (patrz rysunek powy\xc5\xbcej). Poniewa\xc5\xbc z rozk\xc5\x82adu Boltzmanna wynika, \xc5\xbce bardziej obsadzony jest oscylacyjny poziom podstawowy ni\xc5\xbc wzbudzony, znacznie silniejsze s\xc4\x85 pasma stokesowskie ni\xc5\xbc antystokesowskie._NEWLINE_Warunkiem pojawienia si\xc4\x99 oscylacyjnego pasma ramanowskiego jest zmiana polaryzowalno\xc5\x9bci cz\xc4\x85steczki w czasie drgania normalnego w taki spos\xc3\xb3b, \xc5\xbce nie ma ona ekstremum (minimum b\xc4\x85d\xc5\xba maksimum) w po\xc5\x82o\xc5\xbceniu r\xc3\xb3wnowagi (czyli \xc5\xbce pochodna polaryzowalno\xc5\x9bci po wsp\xc3\xb3\xc5\x82rz\xc4\x99dnej normalnej nie jest zero w po\xc5\x82o\xc5\xbceniu r\xc3\xb3wnowagi ). Pasmo jest tym wi\xc4\x99ksze, im wi\xc4\x99ksze s\xc4\x85 zmiany polaryzowalno\xc5\x9bci podczas drgania.\n_START_SECTION_\nRotacyjny efekt Ramana\n_START_PARAGRAPH_\nW przypadku rotacyjnego efektu Ramana r\xc3\xb3\xc5\xbcnica energii fotonu padaj\xc4\x85cego i rozproszonego odpowiada r\xc3\xb3\xc5\xbcnicy energii poziom\xc3\xb3w rotacyjnych cz\xc4\x85steczki. W przeciwie\xc5\x84stwie do absorpcyjnych przej\xc5\x9b\xc4\x87 rotacyjnych rejestrowanych w spektroskopii mikrofalowej, liczba kwantowa rotacji J zmienia si\xc4\x99 o +2 (pasma stokesowskie) lub -2 (pasma antystokesowskie) (dla cz\xc4\x85steczek wieloatomowych mo\xc5\xbcliwe s\xc4\x85 te\xc5\xbc zmiany o +1 lub -1, patrz widmo rotacyjne)._NEWLINE_Warunkiem pojawienia si\xc4\x99 rotacyjnego pasma ramanowskiego jest anizotropowo\xc5\x9b\xc4\x87 tensora polaryzowalno\xc5\x9bci. Rotacyjne widmo Ramana maj\xc4\x85 zatem wszystkie cz\xc4\x85steczki poza tymi o symetrii tetraedru (jak np. metan), oktaedru (jak np. sze\xc5\x9bciofluorek siarki) lub ikosaedru (jak np. fuleren C\xe2\x82\x86\xe2\x82\x80).'