Raman, Chandrasekhara Venkata, sir.

Fisico indiano. Professore all'università di Calcutta e, dal 1933, direttore dell'Indian Institute of Science a Bangalore, fu insignito del premio Nobel per la fisica nel 1930. Si occupò principalmente di ottica, compiendo ricerche sulla meccanica delle vibrazioni, sui raggi X e su vari fenomeni ottici nei liquidi (Trichinopoly 1888 - Bangalore 1970). ║ Effetto R.: fenomeno per cui una sostanza, interessata da radiazioni luminose monocromatiche, diffonde un fascio di luce di frequenza diversa dalla frequenza della luce incidente. Il problema fondamentale che si pone, quando si studia la propagazione della luce nei mezzi materiali, è quello di sapere come reagiscono le molecole del mezzo con la luce incidente e quali sono le radiazioni secondarie che si formano in queste reazioni. In generale si ha uno scambio di energia e di quantità di moto fra molecole e quanti di luce incidenti: la frequenza e la direzione del quanto diffuso, pertanto, sono solitamente diverse da quelle del quanto incidente. In altri termini, si può pensare che ogni molecola della sostanza in esame assorba un quanto incidente e ne emetta un altro, detto quanto di luce diffuso. Se lo stato quantico della molecola non cambia durante la diffusione, anche la frequenza della radiazione diffusa coincide con quella incidente: si parla, allora, di diffusione coerente. Se, invece, la molecola passa da un livello energetico E₁ a un altro livello E₂, l'energia della molecola subisce una variazione E₂ - E₁, e la variazione di frequenza per diffusione è uguale a una delle frequenze dello spettro di emissione della molecola: questa seconda specie di diffusione prende il nome di diffusione incoerente o effetto R. In particolare, detta ν₀ la frequenza della radiazione monocromatica incidente, lo spettro della luce diffusa è caratterizzato dalla presenza di righe spettrali corrispondenti alle frequenze ν₀, ν₀ - ν_i, ν₀ + ν_i note, rispettivamente, come riga Rayleigh, riga Stokes e riga anti-Stokes; la frequenza ν_i è caratteristica della sostanza diffondente, e prende il nome di frequenza R. Sperimentalmente si osserva che l'intensità delle righe Stokes è maggiore di quella delle righe anti-Stokes; ciò è spiegato dal fatto che la riga Stokes corrisponde alla transizione di una molecola a uno stato con energia maggiore, mentre la riga anti-Stokes corrisponde alla transizione inversa, e dal fatto che l'intensità di ogni riga è proporzionale alla popolazione dello stato di partenza della transizione. L'effetto R. assume grande importanza nella determinazione delle strutture molecolari e nell'analisi chimica; la spettroscopia R. permette, infatti, di determinare direttamente le frequenze di rotazione e di vibrazione delle molecole, attraverso le quali è possibile risalire alla geometria o, almeno, alla simmetria molecolare. ║ Effetto R. di risonanza: fenomeno nel quale si ha un notevole aumento della radiazione R. diffusa. Ha luogo quando la frequenza della radiazione monocromatica incidente è molto vicina o coincide con quella di una riga di assorbimento della sostanza in considerazione. ║ Effetto R. stimolato: fenomeno ottico che consiste nell'amplificare un segnale luminoso di frequenza ν_s mediante interazione con un segnale di frequenza ν_p tale che ν_p - ν_s = ν_t, dove ν_t è la frequenza relativa a una transizione energetica del mezzo in cui avviene l'interazione. Questo effetto risulta particolarmente vistoso in alcuni liquidi organici, quale il benzene.