Yorug'likning kombinatsion sochilishi

Yorugʻlikning kombinatsion sochilishi 1962-yilda Vudbyorilar tomonidan kashf etilgan. Sochilgan yorugʻlik spektrida tushayotgan yorugʻlikdan chastota boʻyicha molekulalar ichidagi tebranishlarning $\omega _{1}$ chastotalariga teng kattaliklarga farq qiluvchi chiziqlar mavjudligi haqida gapirilgan edi. Kogerent boʻlmagan nurlanish manbalariga xos boʻlgan qiyosan kichik yoritilganliklar uchun kombinatsion sochilishning intensivligi juda kam: hattoki juda kuchli chiziqlar uchun 1 sm$^{3}$ ga sochilgan yorugʻlik oqimi uygʻotuvchi oqimning 10$^{-}6$-10$^{-7}$ qismini tashkil qiladi. Yoritilganlik 10$^{8}$-10$^{9}$ W/sm$^{2}$ ga teng boʻlganda, sochilgan oqimning hissasi keskin oʻsadi va bir necha oʻn foizga yetadi. Intensivlikning bunday ortishi kombinatsion sochilishning barcha chiziqlariga emas, balki intensivligi eng katta boʻlgan chiziqlarigagina taalluqli boʻladi. Chastotalari $\omega \pm \omega _{i}$ ga teng birinchi tartibli chiziqlardan tashqari, yuqoriroq tartibli chiziqlar ham paydo boʻladi. Nihoyat, sochilish yaqqol koʻrinadigan yoʻnaltirilgan xarakterga ega boʻladi.

Stoks va antistoks tashkil etuvchilar

Uygʻotuvchi dastaning yoʻnalishiga mos boʻlgan oʻqdagi nuqta yaqinida Stoks nurlanishi ($\omega -n\omega _{i}$, $n=1,2\ldots$) toʻplangan. Antistoks komponentalar ($\omega +n\omega _{i}$) konsentrik halqalar tarzida joylashgan boʻlib, bu halqalarniig radiuslari chastota siljishining oʻsishi bilan ortadi. Antistoks komponentalar uygotuvchi dastaning yoʻnalishi boʻyichagina kuzatilib, Stoks komponentalari esa qarama-qarshi yoʻnalishda ham tarqalishi mumkin. Uygʻotishning yuqori darajalaridagi kombinatsion sochilishning aytib oʻtilgan xususiyatlari suyuqliklarda ham, kristallarda ham boʻladi.

Gazlarda farq burchak taqsimotida boʻladi — antistoks sochilishi amalda lazer dastasining yoʻnalishida boʻladi, yaʼni halqalar kuzatilmaydi. Uygʻotishning yuqori darajalaridagi kombinatsion sochilish bilan birga oʻz-oʻzini fokuslash, Mandelshtam—Brillyuen majburiy sochilishi, yorugʻlik impulslari spektrining buzilishi va boshqalar kabi chiziqli boʻlmagan hodisalar ham kuzatiladi. Shuning uchun kuzatish natijalari tajriba oʻtkaziladigan sharoitlarga koʻp bogʻliq, boʻladi va yuqorida tasvirlangan manzara hodisaning asosiy xossalarinigina oʻz ichiga oladi.

Tajribadan topilgan va sochilgan yorugʻlik hissasining kattalikning bir necha tartibiga koʻpayishidan iborat asosiy faktni tushuntirish uchun nurlanishning kvant nazariyasidagi umumiy qoidani, yaʼni istagan radiatsion jarayonning stimullashtirilgan analogi mavjud ekanligi toʻgʻrisidagi umumiy qoidani eʼtiborga olish kerak. Uygʻotish intensivligi kam boʻlganda yuz beradigan kombinatsion sochilish uygʻotuvchi yorugʻlikning $\hbar \omega$ fotoni yoʻqolganda $\hbar \omega _{s}(\omega _{s}=\omega -\omega _{i})$ fotonning spontan chiqarilishidan iborat. Spontan kombinatsion sochilishning hajm birligiga nisbatan olingan va hamma yoʻnalishlar boʻyicha jamlangan $\Phi _{s}$ oqimi moddaning uygʻotuvchi nurlanish tomonidan vujudga keltiriladigan $I$ yoritilganligiga proporsional boʻladi:

$\Phi _{s}=CI$

bu yerda $C$ — moddaning sochuvchi qobiliyatini xarakterlovchi va oʻlchamligi sm$^{-1}$ boʻlgan proporsionallik koeffisiyenti, chunki [$\Phi _{s}$]=W/sm$^{3}$, [I]=W/sm$^{2}$. Eksperimental maʼlumotlarga muvofiq, kombinatsion sochilishning eng intensiv chiziqlari uchun C=10$^{-6}{\text{sm}}^{-1}$.

Shuningdek qarang

Raman sochilishi

Tompson sochilishi

Ko'p fotonli jarayonlar