Научные открытия России
Государственный реестр открытий СССР
 


МЕХАНИКА, АВТОМАТИКА, ЭЛЕКТРОНИКА
Научные открытия в области оптики, оптоэлектроники и спектроскопии.



Научное открытие "Явление резонансного комбинационного рассеяния света".

Формула открытия: "Экспериментально установлено неизвестное ранее явление резонансного увеличения интенсивности комбинационного рассеяния при приближении частоты падающего света к зоне максимума поглощения (резонансное комбинационное рассеяние)".
Авторы: П. П. Шорыгин, Т. М. Иванова.
Номер и дата приоритета: № 151 от 18 июня 1952 г.


Описание открытия.
Доктор химических наук профессор П. П. Шорыгин и кандидат физико-математических наук Т. М. Иванова (Институт органической химии АН СССР) открыли неизвестное ранее явление резонансного комбинационного рассеяния света.
Комбинационное рассеяние – один из видов преобразования света веществом. Оно было открыто еще в 1928 г. Суть его в том, что при прохождении через прозрачное вещество небольшая часть пучка света рассеивается с изменением длины волны, которое определяется частотой колебаний атомов рассеивающего вещества. У каждого химического соединения свой набор частот колебаний атомов и свой спектр комбинационного рассеяния. Благодаря ему можно судить о строении молекул, о составе сложных смесей. Метод спектрального анализа широко используется в нефтяной, химической, фармацевтической и других отраслях промышленности.

Однако возможности спектроскопии комбинационного рассеяния были ограничены. Она применялась лишь при исследовании прозрачных и бесцветных веществ, таких, как вода, спирт, бензин. Химические соединения могли обнаруживаться и изучаться только при достаточно больших концентрациях. Важно было найти способ получения спектров непрозрачных веществ.
В процессе облучения вещества рассеивается лишь малая доля падающего света. А комбинационное рассеяние, в свою очередь, составляет небольшую часть рассеянного света. Прохождение света через окрашенное вещество сопровождается большими потерями на поглощение, а также флюоресценцией, которое маскирует спектр рассеяния.

Развивая теорию комбинационного рассеяния света, П. П. Шорыгин пришел к выводу о возможности получения эффекта комбинационного рассеяния света в условиях, когда падающий свет почти полностью поглощается веществом. Благодаря многочисленным экспериментам П. П. Шорыгину и Т. М. Ивановой удалось получить четкие спектры при возбуждении в области почти полной непрозрачности вещества. В этом случае способность молекул давать комбинационное рассеяние оказалась в сотни раз большей, чем обычно.

"Открытому явлению, - рассказывают авторы открытия, - было дано название резонансного комбинационного рассеяния света, так как полученные спектры рассеяния возбуждались в области резонанса (в той части спектра, где вещество непрозрачно). Исследования показали, что это явление можно наблюдать у очень широкого круга химических соединений, в том числе у таких, которые раньше казались совершенно недоступными для спектроскопии рассеяния. К ним, в частности, относятся графит, сажа, металлические сплавы, мономолекулярные слои адсорбированных соединений.

Чрезвычайно большая интенсивность резонансного комбинационного рассеяния света позволяет использовать крайне низкие концентрации вещества – порядка десятитысячных долей процента. Теперь удается получать спектры, например, каротина, не только в растворах, но и в корнеплодах и фруктах, линий хлорофилла – в зеленых листьях живых растений, линий бактерий, имеющих собственную окраску, линий неповрежденных эритроцитов и т. д. Открылась реальная возможность поручать спектры некоторых нестойких свободных радикалов и оценивать механические свойства химических связей в них. В перспективе – использование явления резонансного комбинационного рассеяния света для оценки биологической продуктивности океана (измерения могут проводиться с самолета) и для изучения атмосферы других планет".

На основе открытия удалось сделать крупный шаг в развитии представлений о взаимоотношениях и связях между такими явлениями, как рассеяние и поглощение света и флюоресценция. Продемонстрирована возможность получения вторичного излучения промежуточных типов, сочетающих признаки рассеяния и флюоресценции. Цикл работ в этом направлении способствовал появлению новой области оптики.




Главная
КОСМОС
ЗЕМЛЯ
ЧЕЛОВЕК, БИОЛОГИЯ
ФИЗИКА, РАДИОАКТИВНОСТЬ
ХИМИЯ, МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ
МЕХАНИКА, АВТОМАТИКА, ЭЛЕКТРОНИКА
МИРОЗДАНИЕ
Сайт создан в системе uCoz