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3.9. BRILLOUIN STREUUNG UND RAMAN SPEKTROSKOPIE 79
Abbildung 3.24: Termschema eines Moleküls mit einigen bei Lichtstreu-Prozessen
möglichen Übergängen. Es sind zwei Schwingungsniveaus des elektronischen Grundzustands
mit einigen Rotationsniveaus eingetragen, sowie zwei elektronisch angeregte
Zustände m1 und m2 (Termabstände nicht maßstabsgerecht). Ad (d): reine
Rotations-Raman Streuung (Stokes ∆v = 0, ∆J = +2(R)). Ad (e)-(g): Stokessche
(∆v = 1) Schwingungs-Rotations-Raman-Streuung mit ∆J = +2(O), ∆J =
0(Q), ∆J = −2(S). Ad (h) Anti-Stokessche Raman-Streuung (∆v = −1, ∆J =
+2(O)). [Köpf79]
und das Spektrum besteht aus einer Serie äquidistanter Linien, obwohl die Rotationsniveaus
kein äquidistantes Niveauschema haben.
Abbildung 3.24 schematisiert einige Kombinationen von Rotations-, Vibrations- und elektronischer
Anregung. Eingeschlossen sind auch die Sonderfälle der elastischen Rayleigh-Streuung
(keine Änderung der Rotations-Vibrationsniveaus) und der resonanten Übergänge ohne virtuelle
Niveaus (Fluoreszenz bzw. Resonanz-Raman). Ein wichtiges Unterscheidungsmerkmal
ist die Lebensdauer. Während Fluoreszenzlicht die Lebensdauer des oberen Niveaus hat, also
zeitverzögert gegenüber der Anregung auftritt, ist der Ramanprozeß spontan (das virtuelle
Zwischenniveau lebt sehr kurz 7 ).
7 Die Lebensdauer ergibt sich gemäß der Heisenbergschen Unschärferelation aus dem energetischen Abstand
zum nächstgelegenen reellen Niveau ∆EV zu τV ≈ �/∆EV und liegt typischerweise im fs Bereich.