Mavzu: Majburiy va spontan nurlanishlar. Lazerlar Reja: Spontan nurlanishlar. Majburiy nurlanishlar

Majburiy (induktsion) o’tish va nurlanishlar

Uyg’ongan 2 holatdagi atomga tashqi ta’sir etsa, u 1 muvozanat holatga qaytadi. Energiyasi va chastotasi qo’zg’otuvchi nur energiyasi va chastotasi

= -
bilan bir xil bo’lgan nurlanish bilan ta’sir etsak, ta’sir etuvchi foton bilan bir xil chastota va energiyali qo’shimcha foton hosil bo’ladi. Bu kabi nurlanishni majburiy (induktsion) nurlanish deyiladi (13-rasm).
Bu holdagi uyg’ongan 2 holatdan turg’un 1 holatga o’tishda ikki foton ishtirok etadi. Ulardan biri uyg’ongan atomga ta’sir etuvchi 2 holatdan 1 holatga o’tishga majbur etuvchi foton (birlamchi foton), ikkinchisi (ikkilamchi) atomning 2 holatdan 1 holatga o’tishdagi nurlanishidan iborat. Ikkilamchi foton xuddi birlamchi fotonning nusxasi bo’ladi.
Termodinamik muvozanat holatlarda har bir jarayonga unga teskari bo’lgan jarayonni solishtirish mumkin. Ushbu prinsip va energiyani saqlanish qonunini Eynshteyn absolyut qora jism nurlanishi va energiya yutishiga tadbiq etdi.
Muvozanat holatida nurlanish fotonlari to’la ehtimolligi (spontan va induktsion) shu chastotali fotonlarning yutilish ehtimolligiga teng bo’ladi. Buni hisobga olgan Eynshteyn Plank tomonidan issiqlik nurlanishi uchun chiqarilgan (1900 y, absolyut qora jism ravshanligining spektral zichligi) ifodasini induktsion nurlanish uchun keltirib chiqardi.



Eynshteyn vaDiraklar hosil bo’lgan ikkilamchi fotonlar uni qo’zg’otuvchi va nurlanishni vujudga keltirgan birlamchi foton chastotasi, fazasi, qutblani va yo’nalishi jihatidan bir xil ekanligini isbotladilar. Demak, majburiy (induktsion) nurlanish majbur etuvchi nurlanish bilan kogerent bo’ladi.
Majburiy nurlanish fotoni hosil bo’lgan muxit bo’ylab xarakatlanib, u bilan uchragan uyg’ongan atomlarning nurlanishiga “turtki” beradi. Bu holda ikkilamchi fotonlar xarakati davomida majburiy o’tishni vujudga keltirib, ortib boruvchi fotonlar oqimini hosil qiladi (14-rasm).
Majburiy nurlanish fotonlari soni uyg’ongan atomlar soniga, yorug’likni mug’it tomonidan yutilishi esa muvozanat holatdagi atom sovishiga proportsional bo’ladi.
Termodinamik mufozanat sharoitida majburiy nurlanishga nisbatan nurlanishning yutilishi katta bo’lib, muhitdan o’tayotgan yorug’lik susayadi. Tushuvchi nurlanishni muhit kuchaytirishi bu muhitda sistemaning muvozanatda bo’lmagan holatini vujudga keltirish zarur. Bunga erishish uyg’ogan holatdagi atomla sonini muvozanat holatdagi atomlar sonidan orttirish bilan amalga oshiriladi. Bu holat inversli joylashish holati deyiladi (15 – rasm).