文档介绍：2
一个含有N个单胞的三维固体，每个单胞拥有 p个原子，将有(3pN - 6)种不同的声子在晶体 中传播，且这些声子的波矢量(k)都指在同 一个到一区间 里渊区内，有些模式是相
邻原子同相振动和有些模式是相邻原子反相振 动。前者称为声学振动，后者称为光学振动。 所谓横向和纵向声子分别指的是原子平行或垂 直波传播方向。
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• IR和Raman都是识别物相的有用手段,
IR
CHj
UOZ5L2】5
Faman
Mesity'ene
3500 3000 2500 200C 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0
C Aofcm-1)
•对称性决定Raman和IR哪一个激活。
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•对称群识别特征振动能
★对拉曼谱选择定则的进一步说明:
lij = J屮0 Wj 屮］dV oc J屮° XjXj 屮］dV
式中：al3(ij = x,y,z )为极化率张量分量，如果积 分Iy^O,则该跃注为Raman激活。
式中：gj(i = x,y,z)是偶极矩分量，如果上面积分h #0,则该跃迁为红外激活。)
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拉曼活性的条件是振动k的微商极化率工0 而：极化率a张量矩阵：
f |
L 叫 a。. a —
的结构由散射体系的对称性决定，亦即上面式中振动 模k的极化率q张量中的非零矩阵元（％jh由体系的 对称性决定 振动模的拉曼活性由体系对称性
决定，导致在偏振谱测量中，与空间对称性相关的拉 曼选择定则。
选择定则：1）为偏振谱实验几何配置提出要求，
2）为偏振拉曼峰的分析和对称性提供了判据. 举例： 感生偶极矩Px和微商极化率a：
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分子给恂
报动
対称变»
仝対称
表中："180。, XZ平面反 演和yz平面反演等4种对称变换，分别用E. C2(z)> Fez和Jz。表中“俨表示不变(自身重合)，表中“• V'表示变(自身不重合)。
可以看出：
(D对称性相同的振动模极化率张量和偶极矩结构相同。
对称性不同的振动模极化率张量和偶极矩结构不同。
在同一偏振性质的激发光作用下，散射特征Q和Ch相同Q和Q3 以及Q2和Q3不同.
(2) Q?和Q3的极化率张量和偶极矩的结构不同，对入
射光和散射光有选择限制.
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如：对入射光和散射光的偏振是平行配置，Qi和 Q2会产生拉曼散射，而Q3不可能，反之，入射 光和散射光的偏振是垂直配置，情况恰好相反。
由于上述谱特征只涉及对称性，所以只要对称性 相同，上述结论就成立。例如：如下面图的几种 都具有闪锌矿结构的半导体，拉曼谱数目特征相
同（位置稍不同，因力常数和质量不同）。
GaAs
250 300 350 400 450
抄受频移/cm 1
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★光谱的线形和线宽
光谱强度频率分布曲线I（v）的形状称为光谱线形，由 于能级的宽度等原因引起谱线展宽。一般取，I（v）的
中心最大强度处的频率％称为中心频率或峰值频率O
定义：频率％对应的强度的一半的高度的频率宽度％
（半高全宽），FWHWM,定义为光谱线宽。
由测不准原理
△ E • At oc /z
1）自然展宽
设粒子在能级2上的寿命为厂，与粒子本身的结构和 性质有关，数量级一般在10-«So理论计算可得：
得到线宽为：A^L=1/2r 称为固有宽度或白然宽度。是实际测得的最小线宽。
2）碰撞展宽
碰撞加大了粒子跃迁的概率，等价于缩短粒子寿命，展 宽能级宽度，导致谱线的碰撞展宽。
3）多普勒展宽
处于热运动的粒子发射辐射，相对于固定不动的接收器, 发生多普勒效应，面向和背向接收器方向运动的粒子，即 使发射单一频率％辐射，接收到的辐射的频率则将分别大 于和小于谱线因此展宽，即为多普勒展宽。
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光谱实际线形和线宽
三种展宽同时存在，了解不同机制展宽所谓数量级, 对实验谱机制的分析很有用，自然线宽最窄，碰撞 展宽大约是自然线宽的100倍，多普勒展宽室温下与 碰撞展宽基本相同。
样品小尺寸效应的展宽。
测量仪器分辨率，相应效率色散等仪器因素影响测 量结果(使谱形展宽和变形〉.
★光谱的响应时间
从体系在受到光照后，到出现感生光辐射的时间。
不同性质光谱的响应时间不同，例如：光致发光的响
应时间为拉曼散射的响应时间为1013So
#
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散射的信息包含在微分散射截面:
da -
dG F,
中，所以，拉曼谱实验的内容就是测量上述微分