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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 专业学科区 » 物理 » 凝聚态物理 » 【求助】拉曼 极化率
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wst129

金虫 (小有名气)

[交流] 【求助】拉曼 极化率

文献上学是否有拉曼光谱主要是由极化率变化决定的，请问极化率是什么意思，网上也没有比较通俗的理解。而介绍极化率的时候也介绍了偶极矩，网上偶极矩的定义就很明确，容易理解。请教高手解答啊。谢谢
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1楼2010-11-13 15:15:18
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月浅浅

木虫 (著名写手)
wst129(金币+1):谢谢！ 2010-11-14 08:33:30
引用回帖:
Originally posted by wst129 at 2010-11-13 15:15:18:
文献上学是否有拉曼光谱主要是由极化率变化决定的，请问极化率是什么意思，网上也没有比较通俗的理解。而介绍极化率的时候也介绍了偶极矩，网上偶极矩的定义就很明确，容易理解。请教高手解答啊。谢谢

极化率对于描述物质的非线性光学性质十分重要，它是描述光与物质的非线性相互作用的基本参数，可以用来表征物质的非线性光学效应产生的效率，所以，如何提高非线性极化率是一个非常重要的研究方向。现在一般的都算到三阶，三光子吸收算到五阶了吧
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2楼2010-11-13 16:00:12
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ykwang

金虫 (正式写手)
GrasaVampiro(物理EPI+1): 2010-11-14 03:53:32
1. 介绍拉曼光谱起源的文献很多，教科书也不少，到图书馆查一查吧。
2. 我们知道，分子在外电场E中会产生诱导偶极矩μ。对于各向同性的分子（如甲烷分子CH4），诱导偶极矩μ的大小μ正比于外电场E的强度E，即
   μ = α * E                                                                   (1)
方向则与外电场E相同。其中的比例系数称为分子的极化率。这种情况下极化率是一个标量。然而，对于各向异性的分子（如乙烯分子CH2=CH2），诱导偶极矩μ的方向与外电场E的方向是不同的，二者之间的关系为
   μ = α * E                                      (2)
该式虽与式(1)相似，但含义不同。因为μ和E 均为矢量，故这里的α称为极化率张量。它有9个分量，其中6个是独立的，常用一个3x3的对称矩阵来表示。
3. 式(1)和式(2)给出了诱导偶极矩μ与外电场E之间的线性关系。当且仅当外电场强度较小时才成立。当外电场很强时，上述线性近似就不够了，需要考虑电场强度高次方的贡献。由此又可给出各种超极化率的定义，不赘。

[ Last edited by ykwang on 2010-11-13 at 20:49 ]
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3楼2010-11-13 19:36:49
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wst129

金虫 (小有名气)
引用回帖:
Originally posted by 月浅浅 at 2010-11-13 16:00:12:

极化率对于描述物质的非线性光学性质十分重要，它是描述光与物质的非线性相互作用的基本参数，可以用来表征物质的非线性光学效应产生的效率，所以，如何提高非线性极化率是一个非常重要的研究方向。现在一般的都 ...

您好，（2）式中两个矢量相乘，最后u应该是标量吧
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4楼2010-11-13 21:38:55
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月浅浅

木虫 (著名写手)
GrasaVampiro:偶极矩是标量？？？？？？？？？？？？？？ 2010-11-14 04:06:17
引用回帖:
Originally posted by wst129 at 2010-11-13 21:38:55:



您好，（2）式中两个矢量相乘，最后u应该是标量吧

恩，标量
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5楼2010-11-13 21:59:42
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wst129

金虫 (小有名气)
引用回帖:
Originally posted by wst129 at 2010-11-13 21:38:55:



您好，（2）式中两个矢量相乘，最后u应该是标量吧

我看资料上说有的物质偶极距不变无红外活性，而极化率变有拉曼活性
有的物质偶极距变有红外活性，而极化率不变无拉曼活性。
但从您上面看这两个中有一个变的话，另外一个也会变吧。
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6楼2010-11-13 22:30:44
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ykwang

金虫 (正式写手)
wst129(金币+4):谢谢您的讲解 2010-11-14 08:33:16
引用回帖:
Originally posted by wst129 at 2010-11-13 22:30:44:


我看资料上说有的物质偶极距不变无红外活性，而极化率变有拉曼活性
有的物质偶极距变有红外活性，而极化率不变无拉曼活性。
但从您上面看这两个中有一个变的话，另外一个也会变吧。
[img]http://pic.emuch ...

你找错人了吧？

这里不讨论如何从上面所给的公式推导出红外光谱和拉曼光谱的选率，只把主要结论简述如下：
1. 如果分子的简正振动导致其固有偶极矩发生改变，这样的振动模式是红外活性的。
2. 如果分子的简正振动导致其极化率发生改变，这样的振动模式是拉曼活性的。
3. 有对称中心的分子，其简正振动模式要么是红外活性的，要么是拉曼活性的，不可能二者同时兼有。

[ Last edited by ykwang on 2010-11-13 at 23:38 ]
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7楼2010-11-13 23:36:27
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ykwang

金虫 (正式写手)
GrasaVampiro:对思而不学之人，你做得已经够多了 2010-11-14 04:06:55
引用回帖:
Originally posted by wst129 at 2010-11-13 21:38:55:
您好，（2）式中两个矢量相乘，最后u应该是标量吧

式(2)中的α不是矢量，而是二阶张量。二阶张量可用并矢表示，它与矢量的点积是一个矢量而不是标量。
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8楼2010-11-13 23:43:16
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