共鳴光散乱について

質問

共鳴光散乱とはどういった現象のことなのでしょうか？
また共鳴光散乱を測定するとは何を測定しているのでしょうか？
よろしくお願いします。

回答No.2

DexMachina · ベストアンサー

> 共鳴光散乱を測定するとは何を測定しているのでしょうか？

光を当てられた原子における、「基底状態－励起状態」(場合によっては「励起状態－より高い
準位の励起状態」も含む)間のエネルギー差、ではないでしょうか。
(詳しくは下で説明します)

> 共鳴光散乱とはどういった現象のことなのでしょうか？

光が全く吸収されなければ、入射光はそのまま直進します。

一方、「基底状態－励起状態」のエネルギー差以上のエネルギー(波長)の光が当たると、
その粒子によって光が一旦吸収されます。
この励起状態から再び基底状態に戻る際には、そのエネルギー差と等価になる波長の光が
放出されます。
このときの光は、光を当てられた粒子そのものが光源となるため、光の入射方向に関係なく、
全方向に放射されます。(＝散乱)

「光の吸収」が「準位間のエネルギー差【以上】の光」であれば起こり得るのに対し、
「光の放射」は「準位間のエネルギー差と【等しい】光」しか出ません。
(余分となったエネルギーは熱として別途放射)
従って、ある粒子に、単一波長の光を、徐々に波長を変えながら当てて、「入射光と同じ波長の
散乱光」を計測していくと、準位間のエネルギー差に等しい光を照射した場合に、最も散乱光が
強くなる、という現象が見られることになります。

この現象が、「共鳴光散乱」・・・だと思います。
(「吸収される光の波長(エネルギー)」と「放射される光の波長(エネルギー)」が等しいことを
　指して、「共鳴」と呼んでいる、と)

*実際には、より大きな光を照射したときにも「準位間のエネルギー差に等しい光」の放射は
　起きています。入射光とは波長が違うため、「共鳴光散乱」としては計測しない、ということです。

※「共鳴光散乱」でない光散乱の原理の説明は、私自身がわかっていないので割愛させて戴きます(汗)

回答No.1

noname#160321

専門外なので英語版wikiからの引用でお茶を濁しちゃいます。
Light scattering is one of the two major physical processes that contribute to the visible appearance of most objects, the other being absorption. Surfaces described as white owe their appearance almost completely to the scattering of light by the surface of the object. The absence of surface scattering leads to a shiny or glossy appearance. Light scattering can also give color to some objects, usually shades of blue (as with the sky, the human iris, and the feathers of some birds (Prum et al. 1998), but 【resonant light scattering】 in 【nanoparticles】 can produce different highly saturated and vibrant hues, especially when 【surface plasmon resonance is involved (Roqué et al. 2006)】.
【　】は勝手に強調させていただきました。
物理カテの方がもう少し早いかも。^o^