1) Входная щель монохроматора; 2), 4) линзы коллиматора; 3) зеркало; 5) предметный столик с осветительным отверстием; 6) исследуемый образец; 7) возбуждающий лазерный луч.

Полученные спектры пересчитываются в единицы "см^-1" по формуле:

;

где - длина волны линии возбуждения, - длины волн регистрируемого спектра КР, - частота линии КР.

Методика обработки экспериментальных данных.

Современный подход к проблеме связи между колебательными спектрами и структурой стекол, который ограничивается рассмотрением записанных экспериментально КР спектров, является качественным подходом. Положение, амплитуда и форма спектральных линий в таких спектрах известны, но отличаются от истинных колебательных частот, интенсивностей и форм линий. Это различие связано с (I) оптической функцией, которая записывается экспериментально, а так же (II) с тем фактом, что записанный спектр определяется не только исследуемым материалом, но и условиями измерений. Качественные изучения КР спектров проводятся в основном в отношении новых типов стекол, для которых могут быть интересны даже примерные оценки положения и относительных амплитуд основных линий. Для традиционных неорганических типов стекол, наоборот, в основном интересны такие характеристики, как общее число полос внутри данного диапазона, точные частоты и интенсивности линий, а так же аналитическая форма линий. Эти свойства могут быть получены только из количественного анализа.

Количественный анализ КР спектров включает в себя несколько последовательных шагов. Первым шагом является преобразование записанного спектра в приведенный спектр, чьи параметры имеют физический смысл. Второй шаг связан с тем, что колебательные спектры неорганических стекол (не только оксидных, но халькогенидных и фторидных) как правило многополосные, так что линии всегда перекрываются. Поэтому, в общем случае полная процедура количественной обработки данных должна включать разделение многополосного спектра на отдельные полосы.

1. Первый шаг преобразования данных.

Основная причина искажения формы полос в записанных КР спектрах интенсивности это эффект температурной заселенности возбужденных уровней. Эффект может быть устранен вычислением приведенного спектра:

.

Здесь - коэффициент температурной заселенности Бозе-Эйнштейна, где - Рамановская частота, - абсолютная температура образца, - скорость света, и - постоянные Планка и Больцмана соответственно. Изменения в КР спектрах за счет температурной заселенности возбужденных уровней происходят только при малых волновых числах и несущественны при волновых числах, больших 400 см^-1. Интенсивность линий записанного спектра КР связана с колебательной плотностью уровней не только через фактор температурной заселенности, но и через фактор , действие последнего меньше, чем предыдущего.

Приведенные спектры необходимо использовать для устранения температурной зависимости, искажающей форму низкоэнергетических фононных пиков, например, Бозоновских пиков, наблюдаемых в области 0-100 см^-1. Кроме того, приведенные спектры позволяют проводить сравнительный анализ форм и интенсивностей линий КР спектра, поскольку только линии приведенного спектра имеют физический смысл.