Муаллифлар: Абдурахманов. П., физика-математика фанлари доктори, профессор, Эгамов У., физика-математика фанлари

ёруглик квантлари оцими куринишида содир булиб, уларнинг энергияси куйидаги нисбат билан аникланади:


_ s₀ _ hv _ h
^m® ^{— —} 2 ^-


с² с² Ас


(65.4)


ёругликнинг таркалиш конунлари, ёругликнинг моддалар билан узаро таъсири тугрисидаги назариялар ёруглик мураккаб хусусиятга эга эканлигини курсатади. (65.3) - ва (65.4) - ифодалардан куриниб турибдики, ёруглик харакатидаги корпускуляр ва электромагнит тулкин характерлари умумийликка эга эканлигини курсатиб турибди. Демак,


221

ёруглик табиати корпускуляр - тулцин дуализми тасаввуридан иборатдир.

64. 
    - § ЁруFлик тулкинларининг когерентлиги ва монохроматиклиги
    

Тулкин интерференцияси кузатилиши шарти уларнинг когерентлигидадир, яъни бирнеча тебранма ва тулкин жараёнларининг вакт буйича ва фазода бир - бирига мувофик равишда кечишидир:
E = ACos (rnt - kx)
Амалда, бирон бир ёруглик манбаи катъий монохраматик ёруглик тулкинлари чикармаслиги сабабли, исталган бир - бирига боглик булмаган ёруглик манбалари нурлатаётган ёруглик тулкинлари доимо нокогерентдир. Шу сабабли, тажрибада бир - бирига боглик булмаган манбалардан чиккан ёруглик тулкинлари бир - бирини устига тушса дам интерференция додисаси кузатилмайди.
Иккита бир - бирига боглик булмаган ёруглик манбаларидан чикадиган ёруглик тулкинларининг нокогерентлиги ва номонохроматиклигининг физикавий сабаби, атомларнинг ёруглик чикариш механизмидадир.
Иккита алодида ёруглик манбаъида, нурланиш вактида, атомлар бир - бирига боглик булмаган долда чикадилар. Х,ар бир атомда
о
ёруглик нурланиш жараёни чегараланган ва киска вакт (10 с) давом этади. Бу вактда энергетик кузгатилган атом узининг асл долига кайтади ва у ёруглик чикаришини тухтатади. Атом кайта кузгалиб, яна янги бошлангич фаза билан ёруглик тулкинларини чикарабошлайди.
^ар бир янги нур чикариш жараёнида иккита бир - бирига боглик булмаган атом нурланишлари орасидаги фазалар фарки узгаргани учун атомлардан уз долича чиккан ёруглик тулкинлари нокогерент буладилар.
о
Атомларнинг ~ 10 сек вакт кенглигида чикарадиган ёруглик тулкинлари тахминан узгармас тебраниш амплитудаси ва фазасига эга буладилар. Аксинча, катта вакт интервалида тулкинлар нинг амплитудалари ва фазалари узгариб туради.


222




Атомларнинг алохида киска импульсга ухшаш узук - узук ёруглик нурланиши - тулцин тизмаси деб аталади.
Битта атомнинг кетма - кет чикарган тизмаларининг бошлангич фазалари бир - биридан фарк киладилар.
Исталган номонохраматик ёруглик тулкинларини бир - бирини урнини оладиган, бир - бирига боглик булмаган гармоник тизимлар мажмуасидан иборат, деб хисоблаш мумкин. Бир тизимнинг уртача
давом этадиган вакти ^ ког - когерентлик вацти деб аталади.
Демак, когерентлик факат битта тизма давомида сакланиб,
когерентлик вакти нурланиш вактидан ортик булаолмайди ^Тког ~ ^Тн .
Агарда ёруглик тулкини биржинсли мухитда таркалаётган булса, у холда фазонинг маълум нуктасидаги тулкин фазаси факат когерентлик вакти давомида сакланиб туради. Бу вакт ичида, вакуумда,
ёруглик тулкини £ _ког = ст_ког масофагача таркалади, бу масофа когерентлик узунлиги (ёки тизма узунлиги) деб аталади.
Шундай килиб, когерентлик узунлигига тенг масофада бир неча тулкинлар когерентлигини йукотишга улгура олмайдилар.
Демак, ёруглик тулкинлари интерференциясини кузатиш учун оптик йуллар фарклари когерентлик узунлигидан кичик булиши зарур. Агарда тулкинлар монохраматик булсалар, частота спектри
кенглиги кичик булиб, когерентлик вакти ^ ког - катта булади,
^£ _ког когерентлик узунлиги эса узун булади. Фазонинг бир дан бир нуктасида кузатиладиган тебранишлар когерентлиги - вацтли когерентлик деб аталади.
Интерференция ходисасини кузатиш имконини берадиган иккита ёруглик манбаининг улчамлари ва узаро жойлашиши фазовий когерентлик деб аталади.
Фазовий когерентлик узунлиги (ёки когерентлик радиуси) деб, кундаланг йуналишда тулкин таркалишнинг максимал масофасига айтилади.