拉曼 布里淵散射專題

目錄
前言
第1章 非彈性光散射中的概念 1
§1.1 引言 1
§1.2 光散射 1
1.2.1 光散射的分類 1
1.2.2 非彈性光散射 2
1.2.3 拉曼散射和布里淵散射的五種說(shuō)法 3
§1.3 選擇定則 4
1.3.1 具體選擇 5
1.3.2 配置說(shuō)明 7
§1.4 虛能級(jí) 8
1.4.1 虛能級(jí)(能態(tài))的概念 8
1.4.2 經(jīng)典表述 8
1.4.3 拉曼線與虛態(tài) 9
1.4.4 為何僅在拉曼散射中有虛態(tài) 9
1.4.5 差異 10
§1.5 散射截面 10
1.5.1 物理意義 10
1.5.2 三種散射截面 11
1.5.3 電子散射截面 11
§1.6 相干 13
1.6.1 基本理論和概念 13
1.6.2 相干態(tài) 13
1.6.3 相干性的表征 14
1.6.4 拉曼散射 15
1.6.5 相干長(zhǎng)度 15
1.6.6 無(wú)長(zhǎng)程序體系 15
1.6.7 晶格體系 16
1.6.8 拉曼非相干與布里淵相干 17
1.6.9 布洛赫波頻率 17
1.6.10 結(jié)論 18
§1.7 和頻與差頻 18
1.7.1 經(jīng)典電磁理論結(jié)果 18
1.7.2 和頻的頻率 19
1.7.3 多聲子拉曼散射 20
1.7.4 起源 20
1.7.5 和頻、泛頻及差頻的物理實(shí)質(zhì) 21
1.7.6 小結(jié) 22
§1.8 波的類型、波長(zhǎng)、波數(shù)和波矢 22
1.8.1 三種波 22
1.8.2 廷德?tīng)柹⑸?23
1.8.3 波長(zhǎng)與波數(shù) 23
1.8.4 波矢 24
1.8.5 三種配置波矢的計(jì)算 25
1.8.6 幾種玻色子波矢范圍 26
1.8.7 能隙、帶隙和頻隙及光譜中的三隙 26
§1.9 偏振 28
1.9.1 S偏振和P偏振 29
1.9.2 SS、SP、PS、PP偏振 29
1.9.3π、σ和α偏振 29
1.9.4 偏振的應(yīng)用 29
§1.10 模式 30
1.10.1 拉曼激活的判斷 30
1.10.2 模式的物理意義 32
1.10.3 早期模式的種類 33
1.10.4 波矢改變引發(fā)的模 35
1.10.5 過(guò)阻尼模與欠阻尼模 35
1.10.6 由物質(zhì)內(nèi)、外狀態(tài)改變引發(fā)的模式 36
1.10.7 層狀結(jié)構(gòu)的表面模 36
1.10.8 其他模式 38
1.10.9 幾種特別的模式 40
1.10.10 多聲子模及高階聲子模 41
1.10.11 等離子模 43
1.10.12 TE模和TM模 44
參考文獻(xiàn) 50
第2章 納米結(jié)構(gòu)和薄膜材料的拉曼 布里淵散射研究 52
§2.1 引言 52
§2.2 納米結(jié)構(gòu)和薄膜材料的特征 53
2.2.1 小——尺度小 53
2.2.2 大——體表面比大 57
2.2.3 多——界面多 58
2.2.4 斷——波矢斷裂 61
2.2.5 移——相位偏移 64
§2.3 納米結(jié)構(gòu)和薄膜材料光譜的能量分布 65
2.3.1 超低能區(qū)(≤1cm–1) 66
2.3.2 低能區(qū)(
2.3.3 中能區(qū)(200cm–1<>
2.3.4 高能區(qū)(>4000cm–1)67
§2.4 四個(gè)表征 67
2.4.1 拉曼譜峰半高寬特征 67
2.4.2 峰形與能級(jí) 71
2.4.3 納米、薄膜結(jié)構(gòu)的限制效應(yīng) 72
2.4.4 布拉格散射與布里淵散射 79
§2.5 結(jié)論 80
參考文獻(xiàn) 80
第3章 X射線拉曼散射(XRS) 83
§3.1 引言 83
§3.2 同步輻射光源 83
3.2.1 上海同步輻射光源 84
3.2.2 上海同步輻射裝置功能 85
3.2.3 上海同步輻射光源的特點(diǎn) 85
3.2.4 自由電子激光器 86
§3.3 直線自由電子光源 86
3.3.1 自由電子激光結(jié)構(gòu) 86
3.3.2 直線電子激光 87
§3.4 同步輻射光源特性 88
§3.5 X射線拉曼散射 89
3.5.1 簡(jiǎn)述 89
3.5.2 散射截面 89
3.5.3 X射線拉曼散射能量、動(dòng)量的特征 91
3.5.4 X射線拉曼散射的配置 98
3.5.5 XRS的應(yīng)用 100
§3.6 一種新型X射線源 104
3.6.1 實(shí)例 104
3.6.2 飛秒X射線等離子體發(fā)射源 104
§3.7 總結(jié) 106
參考文獻(xiàn) 107
第4章 光散射增強(qiáng)新談 109
§4.1 引言 109
§4.2 簡(jiǎn)況 110
4.2.1 拉曼散射光強(qiáng)的計(jì)算 110
4.2.2 光散射強(qiáng)度比 111
4.2.3 光強(qiáng)表達(dá)式 114
§4.3 增強(qiáng)機(jī)制 115
4.3.1 截面單分子增強(qiáng) 115
4.3.2 單分子增強(qiáng)譜實(shí)測(cè)裝置 115
4.3.3 斯托克斯和反斯托克斯增強(qiáng) 117
4.3.4 斯托克斯和反斯托克斯的物理過(guò)程 119
§4.4 單分子SERS、納米透鏡和熱點(diǎn)(位等) 120
4.4.1 納米透鏡 120
4.4.2 熱位的物理意義 121
4.4.3 熱位等的物理實(shí)質(zhì) 123
4.4.4 熱位的實(shí)驗(yàn)研究 124
§4.5 其他增強(qiáng) 125
4.5.1 分形增強(qiáng)(波羅德定律) 125
4.5.2 極性分子納米結(jié)構(gòu)的增強(qiáng) 126
4.5.3 相位增強(qiáng) 127
4.5.4 粗糙表面背散射增強(qiáng) 127
4.5.5 內(nèi)外散射路徑的相位增強(qiáng) 128
4.5.6 準(zhǔn)相位匹配增強(qiáng) 129
§4.6 光散射增強(qiáng)譜理論 131
4.6.1 局域場(chǎng)譜的表示 131
4.6.2 格林函數(shù) 132
4.6.3 狄利克雷-諾伊曼邊界條件 132
4.6.4 譜的極及其物理意義 133
4.6.5 格林函數(shù)理論中的增強(qiáng)因子 136
§4.7 討論與結(jié)論 137
4.7.1 困惑 138
4.7.2 結(jié)論 138
4.7.3 感悟 139
參考文獻(xiàn) 140
第5章 L.布里淵與布里淵散射 142
§5.1 引言 142
§5.2 L.布里淵生平及對(duì)科學(xué)的貢獻(xiàn) 143
5.2.1 早期工作 143
5.2.2 國(guó)際性科研 143
5.2.3 小結(jié) 146
§5.3 布里淵散射 147
5.3.1 涉及聲學(xué)聲子 147
5.3.2 涉及磁振子 149
5.3.3 兩種元激發(fā)的比較 151
§5.4 布里淵散射譜儀 152
§5.5 布里淵散射中的物理問(wèn)題 153
5.5.1 布里淵方程與半波長(zhǎng)光柵 153
5.5.2 布里淵散射與布拉格散射物理聯(lián)系 154
5.5.3 氣體、液體的布里淵散射 154
§5.6 布里淵散射譜 154
5.6.1 海水 154
5.6.2 固態(tài)氫 155
5.6.3 有機(jī)玻璃加壓、卸壓 155
5.6.4 非晶硅準(zhǔn)周期超晶格 156
5.6.5 塊狀鐵磁振子 157
5.6.6 鐵、鎳多層結(jié)構(gòu) 157
5.6.7 鐵、藍(lán)寶石超晶格 158
5.6.8 非互易性的說(shuō)明 159
§5.7 超高分辨布里淵譜儀 159
5.7.1 超高分辨布里淵譜儀的原理構(gòu)造 159
5.7.2 外采集光路配置 160
5.7.3 階梯光柵 160
5.7.4 階梯光柵與刻痕光柵的異同 161
5.7.5 輸出狹縫S4光強(qiáng)分布 162
5.7.6 譜峰半高寬隨狹縫寬度的變化 162
5.7.7 對(duì)比度隨頻移Δv的變化 163
§5.8 布里淵散射與拉曼散射的比較 164
參考文獻(xiàn) 164
第6章 拉曼激光、光的自旋霍爾效應(yīng) 166
§6.1 引言 166
§6.2 拉曼激光[23-27] 166
6.2.1 物理意義 166
6.2.2 拉曼放大 167
6.2.3 拉曼激光產(chǎn)生 167
6.2.4 拉曼激光的抽取 168
6.2.5 拉曼激光泵浦脈沖與連續(xù)波的相互作用 172
6.2.6 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及其分析 174
6.2.7 拉曼激光的激發(fā)材料 178
6.2.8 拉曼激光的應(yīng)用 179
6.2.9 結(jié)論 179
§6.3 光的自旋霍爾效應(yīng) 180
6.3.1 產(chǎn)生光自旋霍爾效應(yīng)的條件 180
6.3.2 英伯特-費(fèi)德諾夫位移和弱測(cè)量 181
6.3.3 觀察自旋霍爾效應(yīng)的四端結(jié)構(gòu) 183
6.3.4 量子自旋霍爾效應(yīng) 184
§6.4 整形過(guò)的光波能穿越不透明材料 189
6.4.1 聚焦后的光 190
6.4.2 聚焦后透射光強(qiáng)度分布 190
6.4.3 散發(fā)更多的光 191
參考文獻(xiàn) 192
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