瑞利散射量子力学表示

Question

如题所述

Answer 1

量子力学中的瑞利散射现象可以通过直观的图像来理解，如图所示。在这个模型中，虚线代表的是所谓的虚能级，这些并不是实际散射系统中的能量状态，它们仅指示了光子从初始状态跃迁时所需的额外能量，即hv（h为普朗克常数，v为光子频率）。实际的跃迁过程包括两个虚能级的交互，即一个入射光子的能量hv被吸收，同时产生一个与入射光子能量相同的散射光子。虽然整个系统的总能量保持不变，但在这个过程中，系统确实直接参与了散射活动。

瑞利散射通常与喇曼散射共存，但强度对比显著，瑞利散射的强度约为入射光的10^-3。这个过程表现出相干性，即散射光子的动量在散射前后基本保持守恒。对于受激瑞利散射，由于相干性要求，入射光和散射光子之间存在一定的相位关联。这种相位关系是散射过程中的一个重要特性。