Mavzu: Kvant xromodinamikasi va kuchlarning umumlashgan nazariyasi. Kirish

1-rasm. Elektromagnit nurlanishni rezonans invers to‘ldirilgan sohadan o‘tishda intensivligini o‘zgarishi

Optik kvant generatorlar (lazerlar)
Kvant kuchaytirgichdan farqli ravishda kvant generatorlari nurlanish manbalari ham hisoblanadi. Optik kvant generatorlar industirlangan kvant o‘tishlari mavjudligi natijasida hosil bo‘lgan elektromagnit tebranishlarni kuchaytiruvchi musbat qayta bog‘lanishli o‘z-o‘zidan tebranish to‘lqinlari hosil qiluvchi sistema (yoki lazer) hisoblanadi. Generatsiya uchun zarur bo‘lgan qayta bog‘lanish lazerning aktiv muhitini shu muhit xususiyatlariga mos holdagi elektromagnit to‘lqinlar hosil qiluvchi haqiqiy rezonatorga joylashtirish yo‘li bilan tashkil etiladi. U holda rezonatordagi ichki yo‘qotishlar χ≈ 2L_aβ_o
Bu sistemada tebranishlar hosil qilish manbayi aktiv muhitdagi zarrachalarning qo‘zg‘alishi tufayli o‘z-o‘zidan nurlanish hisobiga bo‘ladi. Hosil bo‘lgan kvantlar aktiv muhitda o‘ziga o‘xshagan majburiy elektromagnit tebranish kvantlarini vujudga keltiradi. Rezonator chegaralaridan qaytgan nurlar boshqa majburiy o‘tishlar hosil qilib kvantlarni ko‘payishiga olib keladi.

2-rasm. Kvant generatorining sxemasi
Rezonatorni bir marta to‘la o‘tishdagi kvantlarini kuchayishi e²κ°La uning 3-ko‘zgudan ketishi ξ va ichki yo‘qotishlar χ lardan katta bo‘lsa rezonatorda doimiy elektromagnit to‘qinlari paydo bo‘ladi. Bu holda muhitning kuchaytirish koeffitsienti Κ_o quyidagicha aniqlanadi.
(3.32)
Χ ξ « 1 ekanligini hisobga olgan holda K_o ni chegaraviy qiymati
(3.33)
bo‘ladi. K_o dan farqli ravishda K_n to‘g‘ri to‘lqinlar hosil qilish shartlarini belgilovchi rezonator xarakteristikasi hisoblanadi.
K_o> K_n bo‘lganda lazerda to‘lqinlar turg‘un generatsiyasi vujudga keladi. Lazerni chiqishida nurlanish intensivligi rezonatordagi fotonlar zichligi N_p va ko‘zguni o‘tkazuvchanligi bilan aniqlanadi.
(3.34)
YOki yuqoridagi (3.32) va (3.33) larni hisobga olgan holda
(3.35)
Rezonatorning turg‘un generatsiya sharoitida aktiv muhitning kuchaytirish koeffitsienti K chegaraviy K_r ga teng bo‘lgan uchun
(3.36)
deb yozish mumkin.
exp 2K_nL_a≈1+K_nL_a (ya’ni 2K_nL_a) bo‘lganda
(3.37)
(3.36) va (3.37) lardan ko‘rinishiga ξ kichik bo‘lganda (ξ «X) ξ ni ortirish bilan I ortadi. (I∞ξ ) ; ξ katta bo‘lganda (ξ »X) esa I kamayadi. Demak, chiqish ko‘zgusi ξ ni o‘rta qiymati mavjud u lazerni turg‘un nurlanishini ta’minlaydi. Ma’lum bir matematik amallardan aniqlanishicha
(3.38)

2.