Lazer fizikasi fanining tarixi, buguni va kelajagi

Spеktral chiziqlarni tabiiy kеngayish sabalarini izoxlab bеring


Agar modda atomlari ham o‘zaro, ham idish devori bilan to‘qnashmasa, tinch tursa, bir-biridan ajralgan (izolyasiyalangan) holdagi atomlar spontan ravishda nurlanish qobiliyatiga ega. Spontan nurlanishning spektral chizig‘i Lorens funksiyasi bilan ifodalanadi. Atomlarning tashqi ta’sirisiz va o‘zaro ta’sirsiz spontan ravishda nurlanishidan hosil bo‘lgan spektral chiziqning kengayishiga tabiiy kengayish yoki
xususiy kengayish deyiladi. Tabiiy kengayishga ega bo‘lgan spektral chiziqning shakli ham hozir aytganimiz kabi Lorens funksiyasi bilan ifodalaydi. Misol uchun atomning uyg‘ongan energetik sathda yashash vaqti bo‘lganda tabiiy kengayishning qiymati quyidagi formula bilan aniqlanadi:
. (1.3.3)
Atomlarning o‘zaro ta’siri spektral chiziqlarni kengaytira­di. O‘zaro ta’sirlashish o‘sha atomlarning tabiatiga va holatlariga bog‘liq bo‘lib turlicha xarakterga ega.

15. 
    
    Spеktral chiziqlarning bir jinslimaslikdan kеgayishini tushuntirib bеring?
    

Bir jinsli bo‘lmagan spektral kengayish deb, bir jinsli spektral chiziqlarning yig‘indisidan tashkil topgan strukturasiz. keng spektral chiziqqa aytiladi. Bir jinsli bo‘lmagan spektral kengayishning hosil bo‘lish sabablari bir nechta. Gazlarda Doppler effekti, kristallarda kristall panjara ichidagi elektr maydonning bir jinsli emasligi (Shtark ef­fekti), amorf jismlarda (shishada Shtark effekti juda sezilarli) mexanik kuchlar atomlarning energetik sathlarini turli qiymatlarda kengaytiradi, turlicha deformasiyalaydi. O‘sha jarayonlarning barchasi spektral chiziqlarni bir jinsli bo‘lmagan kengayishiga sabab bo‘ladi.Atomlar turlicha rezonans chastotali v₀ har xil shakldagi rezonans konturli spektral chiziqlarga ega bo‘ladi va o‘sha chiziqlarning to‘plami bir jinsli bo‘lmagan kengayishdagi spektral chiziqni hosil qiladi. Rezonans chastotalari tartibsiz joylashadi va struktura hosil qilmaydi. Qattiq jismlarning ayrim nuqtalarida haroratning, bosimning o‘zgarishi va elektr, magnit maydonlarining ta’siri nurlanuvchi atomlarni bir-biridan farqlaydi. Shunday atomlarning nurlanishi bir jinsli bo‘lmagan kengaygan spektrni hosil qiladi. Misol tariqasida shishadagi nurlanuvchi neodim elementining atomlarini qarash mumkin. Shishadagi neodim atomlari turli mexanik kuchlanish sharoitda, turlicha elektr maydon qurshovida joylashgan va shu sababli neodim atomining nurlanishi bir jinsli bo‘lmagan holda kengaygan bo‘lib, keng spektrli chi­ziqni yaratadi. O‘sha spektrning shakli Gauss funksiyasi bi­lan ifodalanadi: . (1.3.5) Agar v = v₀ bo‘lsa, Gauss funksiyasi oddiy ko‘rinishga keladi: . (1.2.6) g_G(v) funksiyaning grafik ko‘rinishi 8– rasmda ko‘rsatilgan.
Demak, Gauss funksiyasi bilan ifodalanadigan spektral chiziqlarga bir jinsli bo‘lmagan kengayishga ega bo‘lgan spektral chiziqlar deyiladi.

16.