Розсіяння Мандельштама — Бріллюена

Розсіяння Мандельштама – Бріллюена

Зародження явища

Розсіяння Мандельштама – Бріллюена (РМБ) є непружним розсіюванням світла на періодичному збуренні в конденсованому середовищі. Це явище було вперше спостерігане в 1926 році Левом Мандельштамом та Леонідом Бріллюеном.

Принцип роботи

РМБ відбувається, коли світло, що проходить через конденсоване середовище, взаємодіє з елементарними збудженнями середовища, такими як фонони (колебання кристалічної решітки) або магнони (колебання спінів). Ця взаємодія призводить до зміни частоти розсіяного світла.

Характеристики

Світло, розсіяне на РМБ, має два нових піки частоти:

• Стоксовий пік: Частота світла нижча за вхідну частоту на величину частоти елементарного збудження.
• Антистоксовий пік: Частота світла вища за вхідну частоту на величину частоти елементарного збудження.

Інтенсивність цих піків залежить від типу елементарного збудження та температури середовища.

Застосування

РМБ є цінним інструментом для вивчення різних властивостей конденсованих середовищ, зокрема:

• Дослідження фононів: Вимірювання частот РМБ дозволяє визначити дисперсійні співвідношення фононів, які надають інформацію про пружні властивості середовища.
• Вивчення магнонів: РМБ магнонів дає змогу дослідити магнітні властивості матеріалів.
• Діагностика безладу: РМБ може використовуватися для виявлення та характеристики розладу в середовищі, такого як дефекти кристалічної решітки.

Практичне значення

РМБ має широкий спектр практичних застосувань, серед яких:

• Визначення акустичних властивостей: РМБ використовується в акустичній спектроскопії для визначення акустичних властивостей середовищ, таких як швидкість звуку та модуль Юнга.
• Неруйнівний контроль матеріалів: РМБ може використовуватися для виявлення дефектів та особливостей матеріалу, таких як тріщини, порожнечі та включення.
• Біосенсорика: РМБ використовується в біосенсорних пристроях для виявлення та характеристики біомолекул.

Розсіяння Мандельштама – Бріллюена є потужним непружним методом розсіювання світла, який надає важливу інформацію про властивості конденсованих середовищ. Від досліджень фононів та магнонів до діагностики безладу та практичних застосувань РМБ є цінним інструментом для наукових досліджень, промисловості та біотехнологій.

Часті запитання

1. Що таке розсіяння Мандельштама – Бріллюена?
2. Які характеристики розсіяного РМБ світла?
3. Які основні застосунки РМБ?
4. Як РМБ використовується для вивчення фононів?
5. Які переваги РМБ як діагностичного інструменту?

Залишити коментар

Опубліковано Максим на 19 04 2024. Поданий під Вікі. Ви можете слідкувати за будь-якими відповідями через RSS 2.0. Ви можете подивитись до кінця і залишити відповідь.