Spectroscopy of resonance hyper-Raman scattering of light

Abstract

Введение. Гиперкомбинационное рассеяние света [1] атома ми, молекулами, кристаллами и стеклами является нелинейным трехфо процессом преобразования энергии, в котором участвуют два кванта в общем случае неодинаковой частоты возбуждающего и один квант рассеянного излучений. Выражение со ответствует разности энергий начального и конечного состояний и, как правило, совпадает с энергией колебательного, колебательно враща тельного или чисто электронного резонансов. В феноменологическом описании эффект сопоставляется с гиперполяризуемостью коэффици ентом при квадратичном члене разложения наведенного дипольного мо мента по полю.Правила отбора для колебательных переходов в ГКР позволяют наблюдать моды, активные в спектрах поглощения. Кроме того, в ГКР могут быть разрешены некоторые другие моды, запрещенные в ИК поглощении и в обычном (двухфотонном) комбинационном рассея нии (КР) [2,3]. Таким образом, ГКР может рассматриваться как но вый спектроскопический метод исследования вещества, дополняющий традиционные методы, с чем, в частности, связано то исключительное внимание, которое уделяется ГКР в литературе. В нашей стране с ис пользованием ГКР в последние годы получены весьма содержательные результаты для конденсированных сред, касающиеся как особенностей самого эффекта, так и проблемы стеклообразного состояния вещест ва [4].Согласно Плачеку [5], помимо правил отбора для колебательных переходов, имеет смысл рассмотрение и правил для их интенсивностей. Для спектров КР прозрачных сред установлено, что обычно наиболее интенсивны полносимметричные колебания и что обертоны и составные тона весьма слабы, причем их интенсивность резко убывает по мере ро ста порядка рассеяния. Однако уже в КР, возбужденном внутри полос собственного поглощения системы (в резонансном КР, РКР), ситуация иногда может существенно измениться. Это легко понять на одного варианта теории РКР, который получил общее признание и ши рокое распространение в литературе [6, 7]. Физическая идея, использованная в этом варианте теории, состоит в последовательном учете Вибронной структуры актуальной в рассеянии полосы поглощения, а также роли вибронного взаимодействия электрон но возбужденных уровней между собой и с основным состоянием. Не входя пока в подробности, заметим только, что при этом выражение для матричного элемента поляризуемости распадается на три члена и С по обозначению в по разному зависящих от частоты возбуж дающего света, из которых первый описывает интенсивность полносим метричных колебаний, а тех колеба ний, которые активны в смешении. Что касается третьего члена, то он передает взаимодействие основного состояния с электронно возбужден и им в большинстве случаев можно пренебречь. При возбуждении РКР в сильных полосах поглощения наиболее интенсивными оказыва ются линии полносимметричных колебаний. Преимущественное ние активных в смешении неполносимметричных колебаний вует такой ситуации, когда возбуждение ведется внутри слаборазрешен ной компоненты запрещенной полосы поглощения и она заимствует тенсивность из сильной полосы вибронно связанного эле...

Theoretical treatment of the resonant hyper-Raman effect in a CdS crystal

“…αβγ (q) and β corresponding to scattering mechanisms which are described as the two-photon transition to a s-exciton followed by the intraband transition to a p-exciton or a sexciton due to the Fröhlich interaction have been calculated in the work [16] β (2) αβγ (q) = (12)…”

“…The hyper-Raman scattering (HRS) of light or the threephoton Raman scattering was observed in a number of crystals [1,2]. However, of particular interest is the HRS phenomenon when the doubled frequency of exciting radiation is near the fundamental absorption edge of a crystal because in this case the hyper-Raman intensity drastically increases [3].…”