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光学导论.jpg

分子从外界吸收能量后,就能引起分子能级的跃迁,即从基态能级跃迁到激发态能级。分子吸收能量具有量子化的特征,即分子只能吸收等于二个能级之差的能量:

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电子能级——紫外可见光

振动能级——红外光

由于轨道量子化,原子中的电子不是想在哪里就可以在哪里的。因此,当从能量最低的轨道跃迁到能量较高的轨道的时候,原子/分子的整体能量提高了,处于激发态。这时候,电子是实实在在处于实实在在的能量比较高的原子/分子轨道上的。

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但是对于瑞利散射、拉曼散射这一类拥有受激虚态的散射,原理和电子跃迁到激发态完全不同。在入射光的作用下,介质分子(原子)或者微粒可以看成次波源辐射光波,由于其无规性,在所有方向都有一定的散射光,这时候的瑞利散射的微观机制可以解释为电子受到光的电场作用,做受迫振动,类似于谐振子,处于高能态。但是这和轨道没有关系,和实实在在的原子/分子能级也没有任何关系,但是的确处于由入射光让电子处于高于基态的能态,因此称之为受激虚态。