Reja: I. Kirish II. Asosiy qism Spontan va majburiy molekulyar sochilish Yorugʻlikning gazlarda sochilishi-zichlik fluktuatsiyasi Sochilgan yorugʻlik spektrining nozik strukturasi Xulosa Foydalanilgan adabiyotlar kirish

3.Sochilgan yorugʻlik spektrining nozik strukturasi.
Yuqorida sochilgan yorugʻlik haqida gapirganimizda muhit zichligining fluktuatsiyasi vaqtga bogʻliqligi haqida hech narsa demadik. Haqiqatda esa sochilish boʻlishining sababi zichlik fluktuatsiyasi vaqtga bogʻliq boʻladi, bu fluktuatsiyalar, molekulalarning issiqlik harakati tufayli muttasil ravishda paydo boʻlib va yana yoʻqolib turadi. Bu esa sochilgan yorugʻlik intensivligining vaqt boʻyicha oʻzgarishiga (modulyatsiya qilinishiga), natijada sochilgan yorugʻlik spektrining oʻzgarishiga olib keladi. Bu spektrni oʻrganish suyuqlik molekulalarining issiqlik harakati tabiatini oʻrganishda muhim rol oʻynaydi.
Eynshteyn undan keyin Debay quyidagi fikrni olgʻa surishdi:
jismning issiqlik energiyasi uni tashkil etuvchi atom va molekulalarning tebranma harakati bilan bogʻlangan. Debay gʻoyasi boʻyicha jism ichida har xil chastotaga ega boʻlgan elastik toʻlqinlar hamma yoʻnalishlarda tarqaladi, ularning oʻzaro qoʻshilishidan zichlik fluktuatsiyalari yuz beradi, atomlarning xaotik tebranma harakatlari ham ana shu toʻlqinlar bilan bogʻliqdir. Bu toʻlqinlar Debay toʻlqinlari yoki giper tovush toʻlqinlari deb ataladi va ularning chastotalari asosan 109 ÷1011 Gs diapazonda yotadi.
Yorugʻlikning bunday toʻlqinlarda sochilishi nazariyasini bir-biridan mustaqil ravishda Brillyuen va Mandelshtamm yaratdilar (1922-1925-yillar) va bu nazariya 1930-yilda Gross tomonidan bajarilgan eksperimentda oʻz isbotini topdi. Ana shundan soʻng bu sochilish Mandelshtamm – Brillyuen (MB) sochilishi deb ataladi. Agar muhitda tarqalayotgan yorugʻlik intensivligi kichik boʻlsa, sochilish spontan sochilish deb ataladi, agar lazerning gigant impulsi tarqalayotgan boʻlsa, sochilish majburiy boʻlishi mumkin. Hozir biz spontan sochilgan yorugʻlikning hosil boʻlishini koʻrib chiqamiz.
Faraz qilaylik, muhitning maʼlum bir hajmda ±𝑟 ⃗ yoʻnalishlarda gipertovush tarqalayotgan boʻlsin (rasm 1.4) .

1.4 rasm. Yorugʻlikning gipertovushda sochilish sxemasi.

Chastotasi ω va toʻlqin vektori 𝑙 ⃗⃗ boʻlgan yorugʻlik toʻlqini gipertovush frontiga φ burchak ostida tushadi. Gipertovushning toʻlqin vektorini 𝑟 ⃗ va toʻlqin uzunligini Λ va chastotasini Ω bilan belgilaymiz. Sochilgan yorugʻlikning toʻlqin vetkori 𝑙′ ga teng va uning chastotasi oʻzgargan boʻladi.
Impulsning saqlanish qonuni boʻyicha quyidagi ifodani yozish mumkin:

Ω«ω boʻlgani uchun ω′≈ω boʻladi va izotrop muhit uchun 𝐿′ ≈ 𝐿. 1.4 rasmdan koʻrinib turibdiki, skalyar qiymatlar uchun quyidagi ifoda oʻrinli boʻladi: 𝜒 𝑙′ 𝑙 𝑟 +𝑟 −𝑟 𝑃 𝜃 𝜒

Biz Brillyuen formulasini chiqardik. Sochilgan yorugʻlik chastotasining oʻzgarishini modulyatsiya jarayoni bilan bogʻlasak, u holda ω chastotaning ikki yonida ω0–Ω (stoks chastotasi) va ω0+Ω (antistoks chastotasi) hosil boʻladi, bu yerda 𝜕0= 2𝜌𝜉 va Ω = 2𝜌𝑔 (1.18) formuladan koʻrinib turibdiki, chastotaning oʻzgarishi (Δ𝜉) sochilish burchagiga sezilarli bogʻliq. θ=1800 boʻlganda, boshqacha aytganda sochilish orqaga yuz berganda Δ𝜉 maksimal qiymatga ega boʻladi.

θ=1800 boʻlganda lazer nuri gipertovush frontiga perpendikulyar yoʻnalishda tushadi, buni kollinear taʼsirlashuv deb ataladi. Bu hol uchun (1.5 rasm) quyidagi tenglik bajariladi;
θ=1800 boʻlganda lazer nuri gipertovush frontiga perpendikulyar yoʻnalishda tushadi, buni kollinear taʼsirlashuv deb ataladi. Bu hol uchun (1.5 rasm) quyidagi tenglik bajariladi;
2𝑙′= 𝑟 (1.19)

1.5 rasm.Kolleniar taʼsirlashuv sxemasi
Boshqacha aytganda, gipertovush toʻlqin uzunligi lazer nuri toʻlqin uzunligining yarmiga teng boʻladi. Ana endi majburiy Mandelshtamm-Brillyuen sochilishiga toʻxtalamiz.