Метод электрон-стимулированного комбинационного Рассеяния ( electron-enhanced

Y. Yoneda, T. Kitamori, and T. Sawada. Spectroscopic Analysis of

Stimulated Raman Scattering
in the Early Stage of Laser-Induced Breakdown in Water. Phys. Rev. Letters, 1999, vol. 82., pp. 4110-4113

Возбуждение сигнала: ИАГ-лазер (2-я гармоника), плотность мощности 1011-1012 Вт/см2
Регистрация – стрик-камера

(повышение температуры в области, находящейся за красной
границей спектра видимого

излучения)
1882-1903 гг. Работы Эбни,Фестинга, Кобленца. Зарегистрированы
индивидуальные спектры органических и неорганических сооединений
1930 г. Объяснение физических основ ИК-спектроскопии.
Связь ИК-спектра и колебаний дипольного момента молекулы.
-1940 г. Первые коммерчески доступные приборы
-1970 г. Первые Фурье ИК-спектрометры
Поглощаются только волны частоты, совпадающей с
частотой колебания молекулы. Колебание должно
вызывать изменение дипольного момента молекулы. Молекулы,
не имеющие дипольного момента, не поглощают
инфракрасное излучение. Интенсивность полос в ИК-спектре
пропорциональна квадрату изменения дипольного момента.

Ближняя область: 0.74-2.8 мкм
Средняя: 2.5-50 мкм
Далекая: 50-2000 мкм

ν – волновое число (см-1),
B(ν) – исходный спектр, L

– максимальное смещение зеркала

Сигнал с произвольным спектром:

Исходный спектр:

Измеряется эталонная интерферограмма (без пробы), затем
интерферограмма с образцом.
Их отношение – спектр пропускания образца.

до температур 1200-1400°С. Рабочий диапазон длин волн 0.8-25 мкм (12500

– 400 см-1)

Приемники:
Тепловые – болометры (резисторы с большим температурным коэффициентом). Эффективны при длинах волн >1.5 мкм
Фотоэлектронные – на основе внутреннего фотоэффекта – InGaAS фотодиоды,
MCT (Mercury-Cadmium-Tellerium)-детекторы.

Оптические материалы:
Т.к. оптические стекла поглощают среднее и длинноволновое ИК излучение,
для изготовления светоделителей и кювет часто используются
монокристаплы солей.

порошков, волокнистых материалов

сохраняется для ряда структурно родственных молекул.

Область 2500-4000 см-1. Валентные

колебания простых связей X-H: O-H, C-H, N-H, S-H

Область 1500-2500 см-1. Валентные колебания кратных связей X=Y, X ≡Y (С=O, C=N, C=C, C≡C, C ≡N)

Область 500-1500 см-1. Область «отпечатков пальцев». Валентные колебания простых связей X-Y (С-O, C-N, C-C), деформационные колебания простых связей X-H (C-H, O-H, N-H)

Область 4000-… см-1. Полосы обертонов и составных частот.

Число полос в спектре может отличаться от числа нормальных колебаний молекулы из-за полос обертонов, составных частот, резонансов Ферми.

снятия случайного вырождения.
Fermi Е. Uber den Ramaneeffekt des Kohlendioxyds.

//Z.Phys. 1931, v.71, №2, s.250-259.

Линейная молекула CO2. Три колебательные моды: симметричная валентная 1351 см-1, деформационная 672 см-1, асимметричная валентная 2396 см-1. В эксперименте в области симметричных валентных колебаний наблюдается дублет 1284 см-1 и 1388 см-1.

Схема резонанса Ферми типа обертон – основной тон

тон – комбинация основных тонов (пример – молекула CCl4)
Суммарные комбинации

1-го и 2-го порядков

Резонанс Ферми характерен для парафинов, ароматический углеводородов, спиртов, ацетилена и его производных, альдегидов, всех веществ, содержащих метильные и метиленовые группы и т.д.
Резонанс между обертоном деформационных колебаний и основным тоном симметричных валентных колебаний OH-групп вносит существенный вклад в формирование спектра валентной полосы комбинационного рассеяния воды.