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第一章 引论 1

1.1 瑞利散射与喇曼散射的本性 1

1.2 喇曼散射与瑞利散射的能量转移模型 5

1.3 关于喇曼光谱图式的若干概括 7

1.4 选择定则 喇曼光谱学与红外光谱学的互补性质 10

1.5 红外光谱学和喇曼光谱学的历史剖析 10

1.6 本书其余部分的安排 14

参考文献 14

2.1.1 三角表示 16

2.1 平面简谐电磁波的传播方程 16

第二章 电磁辐射的性质 16

2.1.2 指数表示 18

2.2 能量的考虑 19

2.3 单色辐射的偏振态 24

2.3.1 线偏振 24

2.3.2 椭圆偏振和圆偏振 24

2.3.3 斯托克斯参数 28

2.4 准单色辐射的偏振态 31

2.5 偏振的改变 退偏比，反转系数和圆度 34

2.6.1 振荡电偶极子辐射源 38

2.6 电磁辐射源 38

2.6.2 振荡磁偶极子辐射源 44

2.6.3 振荡电四极子辐射源 46

2.7 在空气中的传播 48

参考文献 49

第三章 瑞利散射和振动喇曼散射的经典理论 50

3.1 引言 50

3.2 感生电偶极子 若干一般考虑 50

3.3.1 方向特性 53

3.3 实对称极化率张量 53

3.3.2 极化率椭球 55

4.2.2 极化率分量的矩阵元 56

3.3.3 坐标轴的旋转 57

3.3.4 空间平均 58

3.3.5 张量分解为各向同性张量与对称张量 59

3.4 瑞利散射和喇曼散射的经典理论 60

3.4.1 频率依赖性 60

3.4.2 固定于空间的分子的散射的方向特性和偏振 64

3.4.3 自由转动分子的散射的方向特性和偏振 71

3.4.4 对称性和退偏比、反转系数及圆度 77

3.4.5 说明 80

3.4.6 晶体的喇曼散射 80

3.4.7 经典理论与量子理论的关系 82

3.5 基波振动的选择定则 82

3.5.1 一般考虑 82

3.5.2 双原子分子 83

3.5.3 多原子分子 89

3.6 泛音和组合音的选择定则 92

参考文献 93

第四章 瑞利散射与转动喇曼散射和振动喇曼散射的半量子力学处理 94

4.1 引言 94

4.2 辐射散射的跃迁矩的振幅 95

4.2.1 一般考虑 95

4.2.3 振动和转动的分离 96

4.3 振动跃迁 98

4.3.1 振动跃迁极化率张量的一般考虑 98

4.3.2 振动跃迁极化率张量分量按简正坐标展开 99

4.3.3 普遍选择定则 100

4.3.4 固定于空间的单个分子的散射 103

4.3.5 晶体的散射 104

4.3.6 无规取向分子系集的散射的退偏化，反转系数和圆度 104

4.3.7 无规取向分子系集的散射强度 105

4.3.8 无规取向分子系集散射的斯托克斯参数 108

4.3.9 振动选择定则 112

4.3.10 振动波数的图式 120

4.4 转动喇曼跃迁和振动-转动喇曼跃迁 122

4.4.1 转动跃迁极化率和振动-转动跃迁极化率的一般考虑 122

4.4.2 双原子分子的转动跃迁极化率和振动-转动跃迁极化率 123

4.4.3 双原子分子的转动波数图式与振动-转动波数图式 126

4.4.4 双原子分子的转动喇曼散射与振动喇曼散射的强度和偏振特性 132

4.4.5 多原子分子的转动喇曼散射的选择定则和波数移动的公式 138

4.4.6 多原子分子的振动-转动喇曼谱 143

参考文献 144

第五章 含时间微扰论与瑞利散射和喇曼散射 145

5.1 引言 145

5.2 含时间的微扰处理 一般考虑 145

5.3 含时间的微扰处理 一级微扰和偶极近似 147

5.4.1 r态的作用 151

5.4 跃迁极化率 151

5.4.2 散射辐射的相干性质 152

5.4.3 选择定则 153

5.4.4 频率依赖关系 153

5.4.5 跃迁极化率张量的对称性质 155

5.5 Placzek极化率理论 156

5.6 共振喇曼散射 158

5.6.1 一般考虑 158

5.6.2 非对称实散射张量 159

5.6.3 反对张量对散射辐射强度和偏振性质的贡献 161

5.6.4 反对称量对散射辐射的斯托克斯参数的贡献 164

5.6.5 共振散射对频率的依赖关系 165

5.6.6 虚极化率张量 166

5.7 包含磁偶极项和电四极项的含时间微扰处理 166

5.7.1 一般考虑 166

5.7.2 张量ā，？和？的分解：瑞利旋光性和喇曼旋光性 168

5.7.3 瑞利旋光性与喇曼旋光性中的强度和偏振 170

5.7.4 Placzek理论推广到喇曼旋光性 振动选择定则 173

参考文献 174

5.7.6 电的瑞利旋光性和电的喇曼旋光性 174

5.7.5 磁的瑞利旋光性和磁的喇曼旋光性 174

第六章 实验方法 175

6.1 引言 175

6.2 单色辐射源 175

6.3 样品装置 178

6.4 色散系统 181

6.5 探测装置 185

6.6 喇曼散射偏振性质的测量 192

7.1 引言 193

第七章 喇曼光谱学的应用实例 193

7.2 转动喇曼光谱和振动-转动喇曼光谱 195

7.2.1 引言 195

7.2.2 双原子分子的转动喇曼谱 196

7.2.3 线型分子的转动喇曼谱 200

7.2.4 对称陀螺分子的转动喇曼谱 201

7.2.5 振动-转动喇曼谱 203

7.2.6 非对称陀螺分子的转动喇曼谱 206

7.3 有机化学 206

7.4 无机化学 215

7.5 基体隔离光谱学 225

7.6 离子平衡的定量研究 229

7.7 离子相互作用 230

7.8 共振喇曼光谱学 232

7.9 大分子(包括生物学上关注的大分子) 238

7.10 定性分析和定量分析 242

7.11 快速扫描喇曼光谱学 246

7.12 电子跃迁 249

7.13 液体中的带宽和分子运动 251

7.14 振动喇曼强度和键参数 252

7.15 喇曼旋光性 254

7.16 磁的喇曼旋光性 255

7.17 固体 255

7.17.1 引言 255

7.17.2 方解石的喇曼谱 256

7.17.3 萘的低波数喇曼谱 260

7.17.4 相变 261

7.17.5 自旋反转跃迁 265

7.17.6 玻璃的喇曼谱 267

参考文献 269

7.17.6 结束语 269

第八章 非线性喇曼效应 273

8.1 引言 273

8.2 巨脉冲激光系统的特性 273

8.3 超喇曼效应 274

8.3.1 一般考虑 274

8.3.2 经典处理 275

8.3.3 量子力学处理 277

8.3.4 选择定则 279

8.3.5 实验技术 283

8.3.6 典型的超喇曼光谱 284

8.4.1 一般特征 288

8.4.2 应用于振动态寿命的研究 291

8.5 逆喇曼效应 297

8.6 相干反斯托克斯喇曼散射 301

参考文献 304

附录Ⅰ 喇曼光谱学文献导引 306

附录Ⅱ 关于x,y,z;Rx,Ry,Rs以及α和β的诸分量的对称类 329

附录Ⅲ 取向单晶的喇曼光谱研究一实例 343

参考节 振动、转动和振动-转动瑞利散射与喇曼散射的强度、偏振性质及斯托克斯参数 349

8.4 受激喇曼效应 388