MAGYAR FIZIKAI FOLYÓIRAT - A MTA III. OSZTÁLYÁNAK FIZIKAI KÖZLEMÉNYEI 25. KÖTET (1977)

25. kötet / 1. sz. - BERGOU JÁNOS: Fényszórás kétatomos molekulákon

A FÉNYSZÓRÁS KÉTATOMOS MOLEKULÁKON . Mindezek alapján tehát megfogalmazhatók azok a célkitűzések, amelyeket egy elméleti munkának az adott tárgykörben — a jelenlegi elméleti és kísérleti adatok fényében — teljesítenie kell. Mindenekelőtt világos, hogy kvantitatív eredmények viszonylag egyszerű, analitikus számításból csak a legegyszerűbb molekulákra vár­hatók. Tehát kétatomos molekulák esetén, ismertnek tételezve fel az elektronállapot tulajdonságait (energia, hullámfüggvény, elektronállapotok közti átmeneti mátrix­elemek) és ezen kívül csak a molekula szimmetriatulajdonságait feltéve (axiálszim­metria), meghatározandók a molekula lehetséges vibrációs és rotációs állapotai, majd ezek segítségével a molekuláris fényszórás esetén a szórt intenzitás numerikus értéke mint a szórási szög, a beeső és szórt fény polarizációjának, valamint a frek­venciának függvénye. Ehhez egy adott 6 és d p irány körüli dp térszögbe szórt dl' intenzitást állítsunk elő a következő alakban: dГ с­а — /dp, ahol / a beeső­­ intenzitás, со, ill. со' a beeső, ill. a szórt fény frekvenciája, a kifejezés pedig a a differenciális szórási hatáskeresztmetszet definíciója. Ily módon a szórási kép meg­határozását visszavezettük a hatáskeresztmetszet meghatározására. A disszertáció ezt a célkitűzést követi, és felépítése a következő: két részből áll, az első részben a kétatomos molekulák leírásának elvi alapjai (1. § Born—Oppenheimer-közelítés, 2. § Elektrontermek, 3. § Vibrációs állapotok) után a rotációs spektrumot és a rotációs hullámfüggvényt határozzuk meg (4. §). A rotációs hullámfüggvény és a Wigner által bevezetett forgásmátrixok között igen egyszerű a kapcsolat (egy nor­málási tényezőtől eltekintve megegyeznek), ez az összefüggés a későbbiekben igen hasznosnak bizonyul, mert a Wigner-mátrixok algebrája ismert. Az 5. § a molekula­rezgések tárgyalására analitikus modellt ismertet. Éppen ez teszi majd a továbbiakban lehetővé a kvantitatív eredmények származtatását. A második rész a szórási hatás­keresztmetszet általános levezetésével kezdődik (6. §). Utána a 4. § eredményei alapján meghatározzuk a hatáskeresztmetszet szög- és polarizációfüggését (7. §). Ennek során a hatáskeresztmetszet meghatározásának problémáját visszavezetjük két független paraméter, a molekula saját koordinátarendszerében értelmezett polarizál­hatósági tenzor Гц és t± komponenseinek meghatározására. A 8. §-ban egy konkrét molekulára, a H2 +-ra ismertetem az eddigi eredményeket, illetőleg a konkrét számítás végrehajtásának nehézségeit. Ennek során kitűnik az is, milyen típusú számítástól várható, hogy elég széles frekvenciatartományra jó eredményt ad. A 9. §-ban meghatároztam a H- molekulában lezajló Rayleigh- és Raman-típusú folyamatok egy sorozatára­­ Гц paramétert, összehasonlítva az irodalomból ismert adatokkal. A disszertációban szereplő eredmények közül részlegesen új a 4. és 5 § (azaz a rotációs és vibrációs termek analitikus meghatározása), és újnak tekinthetők a 7., 8. és 9. § eredményei, a 7. § annyiban, hogy tetszőleges tengelyszimmetriát mutató szórórendszer esetére érvényes, a 8. és 9. § pedig általános módszert ad dinamikus polarizálhatóság meghatározására és az irodalomban először közöl a dinamikus (frekvenciafüggő) Гц komponensre vonatkozó kvantitatív adatokat.

Next