拉曼光譜技術(shù)已廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥孵户、文物、寶石鑒定和法庭科學(xué)等領(lǐng)域岔留。隨著激光技術(shù)的發(fā)展和檢測(cè)裝置的改進(jìn)夏哭，拉曼光譜技術(shù)在當(dāng)代工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究中將得到越來越廣泛的應(yīng)用，同時(shí)高強(qiáng)度激光的輻照使得拉曼光譜出現(xiàn)了不一樣的效應(yīng)献联，如受激拉曼效應(yīng)和逆拉曼效應(yīng)竖配。
超高強(qiáng)度激光激發(fā)產(chǎn)生拉曼的特殊效應(yīng)
入射強(qiáng)度在常規(guī)光源或激光可獲得的正常范圍內(nèi)的拉曼散射本質(zhì)上是非相干的。但通過適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)(稱為Q開關(guān))里逆，紅寶石激光器的發(fā)射可以在一個(gè)短的持續(xù)時(shí)間內(nèi)(10-8秒的量級(jí))和高的峰值功率(高達(dá)100兆瓦或更多)的單個(gè)“巨型脈沖”中獲得进胯。當(dāng)如此強(qiáng)烈的相干光照射到樣品上時(shí)，就會(huì)觀察到全新的現(xiàn)象原押。正常拉曼效應(yīng)的量子力學(xué)理論變得不充分胁镐。
受激拉曼效應(yīng)
做同調(diào)拉曼散射時(shí)，試樣同時(shí)受兩雷射之照射班眯，一作激發(fā)用(ωL)希停，一作監(jiān)控用(ωS)烁巫，而拉曼散射之強(qiáng)弱可用ωS之增益為測(cè)度署隘。這些現(xiàn)象通常被稱為受激拉曼效應(yīng)。
在頻率vo的大脈沖激勵(lì)下亚隙，樣品在一定的Stokes頻率vo - v時(shí)產(chǎn)生增益磁餐，其中v是拉曼主動(dòng)振動(dòng)的頻率。通常只有一個(gè)這樣的頻率是“活躍的”，即每條線寬的正常拉曼強(qiáng)度Z大的頻率诊霹；然而羞延，偶爾兩種振動(dòng)可能同時(shí)發(fā)生。這種振動(dòng)總是屬于完全對(duì)稱種脾还，因?yàn)檫@種類型的特征是強(qiáng)烈和Z窄的正常拉曼譜線伴箩。如果入射強(qiáng)度超過一定的閾值，則增益大于損失鄙漏，受激斯托克斯線的發(fā)射強(qiáng)度(高達(dá)激發(fā)激光束20%)與正常的拉曼散射相比確實(shí)高嗤谚。這種受激輻射與正常的拉曼效應(yīng)不同，是相干的怔蚌。
與此同時(shí)巩步，在Vo′的Stokes側(cè)也出現(xiàn)了其他的譜線，其頻移正好是D1個(gè)譜線的2倍桦踊、3倍椅野、4倍等，且其強(qiáng)度逐漸降低并逐漸減小籍胯。它們被稱為高階受激斯托克斯線竟闪。在適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)條件下，在反斯托克斯側(cè)得到了相應(yīng)的曲線杖狼。在正常拉曼效應(yīng)中瘫怜，它們的強(qiáng)度比斯托克斯線的強(qiáng)度低，但仍然比反斯托克斯線的強(qiáng)度高得多本刽。實(shí)驗(yàn)表明鲸湃，高階Stokes譜線和反階Stokes譜線的發(fā)射具有明確的方向性。
由于在大多數(shù)情況下子寓，受激拉曼光譜中只出現(xiàn)一個(gè)振動(dòng)頻率(以及它的倍數(shù))暗挑，這種效應(yīng)顯然沒有多大價(jià)值，因?yàn)槿藗兿ＭM可能多地確定基頻斜友，以便描述散射分子的特性炸裆，或者為力場(chǎng)計(jì)算獲得數(shù)據(jù)。這種效應(yīng)的主要實(shí)際重要性似乎在于它提供的從原始激光束獲得移頻的強(qiáng)相干光的方法鲜屏。
逆拉曼效應(yīng)
1964年首次通過實(shí)驗(yàn)證明了這種吸收的存在烹看。用頻率為Vo、強(qiáng)度低于受激拉曼效應(yīng)閾值的激光照射樣品S(苯)洛史。同時(shí)惯殊，在反斯托克斯拉曼線的位置上，它被一個(gè)非常強(qiáng)的連續(xù)光輻照也殖。所使用的連續(xù)光實(shí)際上是來自不同物質(zhì)S’(甲苯)的受激反斯托克斯特征土思，選擇它是為了在具有相當(dāng)寬的譜線的條件下覆蓋所需的頻率區(qū)域。該裝置在S的反斯托克斯頻率處觀察到強(qiáng)烈的吸收，其產(chǎn)生機(jī)制被認(rèn)為與受激拉曼效應(yīng)有關(guān)己儒。然而崎岂，沒有閾值，因此理論上完整的拉曼光譜(通常在發(fā)射時(shí)獲得)在吸收中應(yīng)該是可見的闪湾。做同調(diào)拉曼散射時(shí)冲甘，試樣同時(shí)受兩雷射之照射，一作激發(fā)用(ωL)途样，一作監(jiān)控用(ωS)损合，而拉曼散射之強(qiáng)弱可用ωL之減損為測(cè)度。在實(shí)踐中娘纷，這必須取決于實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度的必要連續(xù)輻照的可能性嫁审。
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