Lazer fizikasi fanining tarixi, buguni va kelajagi

Spеktral chiziqlarni Doplеrcha kеngayishini tushuntirib bеring


Gazlarda spektral chiziqlarning kengayish mexanizmi Doppler effekti bilan bog‘langan. Gaz atomlari yoki molekulalari harakati sababli kengaygan spektral chiziqlarga doppler­cha kengayish deyiladi. v₀ rezonans chastotali elektromagnit to‘lqin chiqaruvchi gaz atomlari tezlik bilan yorug‘lik to‘lqini tarkalayotgan tomonga qarab harakatlanayotgan bo‘lsa, yorug‘likning chastotasi ortadi (o‘zgaradi): (1.3.7) Agar nurlanuvchi atom yorug‘likning tarqalish yo‘nalishiga teskari (qarama-qarshi) tomonga v tezlik bilan darakat qilsa, nurlanayotgan yorug‘lik to‘lqinining chastotasi kamayadi: (1.3.8)
Gazlarda shu ikki yo‘nalishda nurlanuvchi atomlar harakati yorug‘lik to‘lqinlarining chastotalari farqini hosil qiladi:
(1.3.9)
Gazlarda termodinamik muvozanat o‘rnatilganda atomlar Maksvell taqsimotiga bo‘ysunadi: . (1.3.10)
Gaz atomlarining tezliklari v va v+dv bo‘lganda qisqa oraliqda joylashgan atomlarning nisbiy soni dN_v/N, M - atom massasi, k – Bolsman doimiysi, T – gazlarning absolyut temperaturasi. Shu taqsimotga bo‘ysunuvchi atomlar nurlanganda spektral chi­ziqning shakli Gauss funksiyasi bilan ifodalanadi. Atom tezligini (1.3.9) formuladan topib va (1.3.10) ga qo‘yib, quyidagi formulaga ega bo‘lamiz: . (1.3.11)
Bu funksiyaning shakli qo‘ng‘iroqqa o‘xshash bo‘lib, Gauss funksiyasining aynan o‘zidir. Spektral chiziqning markaziy qismining I(v₀) intensivligi va ∆v_D/v₀ nisbat oshgan sari I(v)/I(v₀) nisbat tezda nolga intiladi. Spektral kenglik (∆v_D) maksimumining yarmiga teng: . (1.3.12)buni logarifimlaymiz: , (1.3.13)
MN_A=м – atom og‘irligi, N_A-Avogadro soni,
.

17. 
    
    Kogеrеntlikni ikkita muxim shartini: fazoviy kogеrеntlikni va vaqt bo’yicha kogеrеntlikni tushuntirib bеring
    

Fazoviy kogerentlik to‘lqinlarning tarqalishi yo‘nalishiga ko‘ndalang bo‘lgan to‘lqin frontini ifodalab, ko‘ndalang ko­gerentlik ham deyiladi. Yorug‘lik to‘lqin fronti bo‘ylab vaqt o‘tishi bilan fazalarning bir-biri bilan aloqador bog‘lanishi fazoviy kogerentlikdir. Agar yorug‘lik to‘lqinlari fazoviy kogerentlikka ega bo‘lsa, u to‘lqinlarni linzalar yordamida o‘lchami to‘lqin uzunligiga (л ga) teng bo‘lgan nuqtada fokuslab to‘plash mumkin. Yassi monoxromatik to‘lqinlar naydek yo‘nalishga va yuqori darajali fazoviy kogerentlikka ham egadir. Faqat lazer nurlari fazoda (makonda) amplitudasini, fazasini, chastotasini yuqori darajada tartibli saqlab nay­dek tarqalish xususiyatiga ega. Lazer nurlarinish kogerentligi deganda birinchi o‘rinda uning fazoviy kogerentligini ko‘z o‘ngimizga keltiramiz. Fazoviy kogerentlik lazer nurlarining mikroskopik kichik o‘lchamli (atomlarga, molekulalarga) moddalarga samarali ta’sir ko‘rsatishini ta’minlaydi. Koge­rentlik yorug‘likning moddalarda yutilishiga va moddalarning nurlanishiga tegishli spektrlarni hosil qilishda asosiy hal qiluvchi vazifani bajaradi.