Questão 3320509

Uma das principais técnicas utilizadas para a investigação na área de matéria condensada é a espectroscopia Raman. Uma amostra do material é irradiada por um feixe de laser intenso na região do visível próximo ao UV. A luz é geralmente espalhada numa direção perpendicular ao feixe do laser incidente. Uma explicação clássica para o espalhamento Raman (pois o efeito é quântico) pode ser dada considerando-se um campo elétrico da onda eletromagnética (feixe do laser) oscilando como \(E=E_0\cos2\pi v_0t\) , sendo \(E_0\) a amplitude de vibração e \(v_0\) a frequência do laser. Considerando-se que a molécula sofre uma polarização dada por e que a molécula vibra com uma frequência , o deslocamento molecular será dado por: \(x=x_0\cos2\pi v_mt\) , onde \(x_0\) é a amplitude de vibração da molécula. Considere que a vibração é pequena de tal forma que a polarizabilidade α é linear em x e pode ser expandida até primeira ordem em torno da posição de equilíbrio da molécula \((α=α_0+\frac{ϑα}{ϑx}x)\)

(sendo \(α_0\) a polarizabilidade na posição de equilíbrio). A polarização resultante que explica os espectros observados da amostra é dada por