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为什么散射角越大波长越大

发表时间：2024-07-28 04:59:31 来源：网友投稿

散射能力强弱与波长确实有十分紧密的关系。光子散射有几种机理，一种叫瑞利散射，一种叫拉曼散射。瑞利散射里电磁波先被粒子吸收再被粒子发射，入射的电磁波和重发射的电磁波叠加之后生成出射波，由于重发射的过程并不涉及新的能级，所以出射光的波长和出射光相同，只是出射光的能量角分布和入射光不同。瑞利散射公式，其表述为：散射强度与波长的四次方成反比。也就是说波长越长，也不容易被散射。这个定律用来解释天空为什么是蔚蓝的很好：由于太阳光射入大气层时，波长较短的光比如蓝色、紫色的光被强烈的散射，射向四面八方，所以天空看起来是蔚蓝的。

在拉曼散射的条件下，入射光被粒子吸收之后重发射，但是重发射的过程当中能量可以被转化为一个光子和一个声子(晶格或者分子形态的振动)，声子带走入射光的一部分能量，那出射光的波长要比入射光的要长，在分析出射光光谱时我们会看到入射光波长边上有一个较弱的长波长峰，这个峰叫作Stokes peak。相对应的散射的过程中出射光吸收一个声子，能量增加，那出射光波长变短，对应的短波长峰叫作anti-stokes峰。由于不同物质内部声子频率不同，我们可以用stokes和anti-stokes的波长和入射光波长的差来判断物质内部有哪些化学键，这是拉曼光谱的原理。

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