Ko`p fotonli jarayonlarni tadqiq qilish

Bir fotonli va koʻp fotonli jarayonlar

• Kichik va katta intensivlikdagi yorug‘likning modda bilan o‘zaro ta’siri natijalari o‘rtasidagi farq bo‘yicha ikkita asosiy sabab mavjud.
• Birinchidan, bir fotonli jarayonlar kichik intensivlikdagi yorug‘likning mikroskopik darajada o‘zaro ta’sirini ifodalaydi, yuqori intensivlikdagi yorug‘likning o‘zaro ta’sirida esa, har bir elementar aktda ko‘p fotonli jarayonlar yuzaga keladi.
• Ikkinchidan, yuqori intensivlikda o‘ziga-o‘zi ta’sir effekti yuzaga kelib, bunda yorug‘likning moddada tarqalishi tufayli modda o‘zining oldingi holatini o‘zgartirishi kuzatiladi. O‘zaro ta’sir qanday bo‘lsa, o‘sha jarayon ham, masalan, agar o‘sha jarayonning ehtimolligi nurlanish intensivligining birinchi darajasiga proporsional bo‘lsa, o‘zarota’sir chiziqli deb hisoblash qabul qilingan. Agar nurlanish intensivligining darajasi 1 dan katta bo‘lsa nochiziqli deb ataladi. Shundan optikada kichik va katta intensivlikli yorug‘liklar uchun mos ravishda chiziqli va nochiziqli optika terminlari kelib chiqqan.

Ko‘p fotonli uyg‘onishlar shunday jarayonki, kvant sistemasida (atomda, molekulada) elektron bog‘langan bir holatdan (boshlang‘ich), tashqi maydonning bir necha fotonlarini yutishi natijasida, boshqa bog‘langan holatga (oxirgi) o‘tadi. Bunda boshlang‘ich va oxirgi holatlar orasida boshqa bog‘langan elektron holatlari yo‘q deb hisoblanadi. Agar shunday holat mavjud bo‘lsa, foton (yoki bir necha fotonlar) yutganda aniq bir o‘tish sodir bo‘lmaydi, foton (bir necha foton) energiyasi bilan o‘tish energiyasi o‘rtasida rezonans bo‘lmaydi, yoki bunday o‘tish tanlash qoidasi bo‘yicha ta’qiqlangan bo‘ladi. Bu qoida nurlanish xususiyatiga va kvant sistemaga bog‘liqdir. 20.4–rasmda ikki fotonli uyg‘onishning prinsipial chizmasi keltirilgan. Elektronning bir bog‘langan holatdan boshqa holatga ko‘p fotonli o‘tishining prinsipial imkoniyati energiya-vaqt noaniqlik munosabati bilan belgilanadi:

• Ko‘p fotonli uyg‘onishlar shunday jarayonki, kvant sistemasida (atomda, molekulada) elektron bog‘langan bir holatdan (boshlang‘ich), tashqi maydonning bir necha fotonlarini yutishi natijasida, boshqa bog‘langan holatga (oxirgi) o‘tadi. Bunda boshlang‘ich va oxirgi holatlar orasida boshqa bog‘langan elektron holatlari yo‘q deb hisoblanadi. Agar shunday holat mavjud bo‘lsa, foton (yoki bir necha fotonlar) yutganda aniq bir o‘tish sodir bo‘lmaydi, foton (bir necha foton) energiyasi bilan o‘tish energiyasi o‘rtasida rezonans bo‘lmaydi, yoki bunday o‘tish tanlash qoidasi bo‘yicha ta’qiqlangan bo‘ladi. Bu qoida nurlanish xususiyatiga va kvant sistemaga bog‘liqdir. 20.4–rasmda ikki fotonli uyg‘onishning prinsipial chizmasi keltirilgan. Elektronning bir bog‘langan holatdan boshqa holatga ko‘p fotonli o‘tishining prinsipial imkoniyati energiya-vaqt noaniqlik munosabati bilan belgilanadi: