(рис. f6). Однако частоты, соответствующие этим линиям, отличались от частоты падающего света на го-раздо больщую величину, чем это ожидалось по теории эффекта Мандельштама-Бриллюэна. Это новое

Рис. 1. Схема эксперимента, в котором было обнаружено комбинационное рассеяние света в кристаллах. / - ртутная лампа; 2, 3 - линзы; 4 - кристалл; t> - спектрограф.

явление получило название комбинационного рассеяния. Первые снимки спектров КР были получены в МГУ в 1927 году. Однако первое сообщение о сделанном открытии было отправлено в печать только 6 мая 1928 года. Задержка была вызвана необычайно высокой требовательностью Л. И. Мандельштама к уровню своих публикаций. Время ушло на проведение контрольных опытов, подтвердивших реальность наблюдаемого явления, и на нахождение правильного его объяснения. В результате этой задержки сообщение индийского физика Рамана об открытии аналогичного явления при рассеянии света в жидкостях опередило сообщение советских физиков на пару месяцев.

Большинством крупных физиков (Резерфорд, Борн и др.) было признано, что открытие комбинационного рассеяния сделано Ландсбергом и Мандельштамом в кристаллах и Раманом в жидкостях независимо друг от друга и практическн одновременно. Однако в 1930 году Нобелевская премия за это открытие была присуждена одному Раману, что было явной несправедливостью.

Л. И. Мандельштам, исходя из классических соображений, указал, что КР в кристаллах, так же как и эффект Мандельштама - Бриллюэна, возникает

б) -v

Рис. 2. Спектр ртутной лампы (а) и спектр рассеянного света (б).

благодаря модуляции рассеянного света колебаниями кристаллической решетки. Однако в данном случае роль модулирующих колебаний играют не акустические, а так называемые оптические колебания решетки. Частоты этих колебаний лежат в инфракрасной области спектра. На рис. 3 изображены два типа волн, возникающих в кристаллической решетке, построенной из атомов двух сортов. Рис. 3,а ответствует звуковой волне и соответственно акустическим колебаниям решетки, рис. 3,6-оптическим волнам и колебаниям. Именно эти оптические колебания модулируют падающую на кристалл световую волну, что и вызывает комбинационное рассеяние света.

При КР в жидкостях и газах модуляцию света вызывают колебания атомов, входящих в состав отдельных молекул. Согласно классической теории модуляции при КР в спектре рассеянного света около каждой спектральной линии падающего света должно возникать несколько симметрично расположенных линий - спутников. Частоты спутников получаются путем комбинирования частоты падающего света с частотами внутримолекулярных колебаний (отсюда и происходит название явления) и удовлетворяют

простым соотношениямг

Vk = Vo - v„, = Vo + v„, (1)

где Vk - частота «красного» спутника, т. е. линии, смещенной относительно основной (из спектра падающего света) в сторону больших длин волн, vф -< частота «фиолетового» спутника, т. е. линии, смещенной в сторону меньших длин волн, vm - частота внутримолекулярных колебаний (частота модуляции).

Рис. 3. Два тип волн, возникающих в кристаллической решетке построенной из атомов двух сортов, fl) Акустическая волна б) оптическая волиа.

Соотношения (1) прекрасно согласуются с опытом. Однако согласно классической теории интенсивности симметрично расположенных спутников должны быть одинаковыми. Этот вывод находился в резком противоречии с опытом. Интенсивность каждого «красного» спутника во много раз больше интенсивности симметричного ему «фиолетового» спутника. Это различие интенсивностей нельзя объяснить, исходя из классической теории модуляции. Необходимо учесть квантовые свойства света и вещества.

Согласно классическим представлениям два симметрично расположенных спутника возникают при рассеянии света на одной п той же молекуле. Согласно квантовым представлениям «красный» спутник возникает при рассеянии света - фотонов - на молекуле, обладающей меньшим запасом внутренней энергии, а «фиолетовый»-при рассеянии на возбужденной молекуле с увеличенным запасом энергии (на классическом языке эти молекулы отличаются амплитудой внутримолекулярных колебаний). Согласно