Вынужденное явление Рамана Рассеяние Рамана1 в стоксову сторону.
    Пусть пучок света падает на прозрачную среду, не содержащую никаких включений посторонних тел и тщательно очищенную. Даже при максимально возможной частоте свет пучка рассеивается во все стороны, хотя и очень слабо. Рассеяние имеет место как в газообразных, так и в жидких и твердых телах. В газах рассеяние происходит, главным образом, на атомах и молекулах, в жидкостях и кристаллах-на флуктуациях и неоднородностях среды. В рассеянном свете имеются волны тех же длин, что и в падающем, но разной интенсивности в зависимости от длины волны. Это рассеяние называется релеевским по имени Релея. Помимо рассеяния света с той же длиной волны наблюдается еще слабое свечение с длиной волны, большей, чем падающая,-рамановское рассеяние. Механизм этого явления можно объяснить на основе как квантовой теории, так, и классической волновой. Особенно просто выглядит квантовое описание этого явления.
    Пусть квант излучения или, иначе, (поскольку , a ) рассеивается на молекуле, находящейся в основном состоянии с энергией возбуждая ее до одного из возможных для нее типов колебаний с резонансной частотой . В результате рассеянный квант будет иметь меньшую энергию . Баланс энергии
    (1) позволяет рассчитать колебательные уровни молекулы. Рассеянный свет имеет частоту , меньшую частоты падающего света . Следовательно, рамановские линии являются стоксовыми. Рассеяние на уже возбужденной молекуле маловероятно, потому что линии с большей частотой , т. е. антистоксовые, имеют столь малую интенсивность, что обычно незаметны. Интенсивность рамановских линий рассчитывают на основе вероятности соответствующих переходов в единицу времени или же по энергии, лучше по гамильтониану взаимодействия излучения с молекулами, или по волновым функциям трех состояний молекулы: исходного, промежуточного (после поглощения кванта ) и конечного (после испускания кванта ).
    Волновой механизм рамановского рассеяния заключается во взаимодействии молекулы, способной к определенному резонансному колебанию с частотой (или к нескольким таким колебаниям), с падающей и рассеянной волнами. Колебание молекулы в простейшем виде можно представить как колебание точки с координатой х (точка является одним из атомов молекулы, имеющим массу т), с коэффициентом затухания R и упругим усилием , возвращающим точку в положение равновесия. Под влиянием внешней периодической силы , возникающей в результате взаимодействия со случайным полем волны Е, создается колебательное движение, которое описывается уравнением
    (2) Легко показать, что для резонансной частоты решением этого уравнения является функция
    (3)
    Силу F можно рассчитать по энергии взаимодействия наведенного момента молекулы аЕ с полем волны , а именно:
    (4) Случайное поле волны может быть выражено уравнением
    (5) где и -волновые векторы падающей и рассеянной волн, -пространственная координата, а -временная координата. Сильное взаимодействие этой волны с молекулой может произойти только вблизи резонанса, а следовательно, при частоте в инфракрасном диапазоне , которая является частотой биений. Поэтому для вычисления силы F мы будем использовать только ту часть общего выражения, которая содержит разностную частоту. ............