Sochilish spektirini tajribada qyd qilish Mandelshtam Brilyuen, Roman sochilishlari misolida. Eksperimental va unnga qo’yiladigan asosiy talablar. Apparator funksiya. U;arga doir tajribalar va fizik praktikumlar. Reja

4.Majburiy Mandelshtamm-Brillyuen sochilishi
Biz maʼlumki, elektr maydon taʼsirida dielektrik polyarizatsiyalanadi va muhitda polyarizatsion zaryadlar paydo boʻladi. Natijada dielektrik hajmining har bir elementiga kuch taʼsir qila boshlaydi, shu sababli dielektriklar elektr maydonda deformatsiyalanadi. Bu jarayon (hodisa) elektrostriksiya deb ataladi. Elektrostriksiya natijasida hosil boʻladigan bosim quyidagicha ifodalanadi:
Δp = 1 8π 𝐹2(𝜍 𝜖𝜁 𝜖𝜍) (1.21)
Bu yerda 𝜍-dielektrik zichligi, 𝜁 - uning dielektrik singdiruvchanligi.
Demak, bu bosim Ε2 ga toʻgʻri proporsional ekan. Elektrostriksion bosim dielektrikning zichligini oshiradi, bu esa ε va n larning ham oshishiga olib keladi: Δεopt~Δp va Δn~Δp, 𝑜 =√∆𝜁𝑝𝑞𝑢.
Endi faraz qilamiz, muhitda chastotalari har xil boʻlgan ikki yorugʻlik toʻlqini tarqalayotgan boʻlsin: 𝐹 = 𝐹10cos𝜕1𝑢 + 𝐹20cos𝜕2𝑢 Bu ifodani Ye2 ga qoʻyamiz:
𝐹2= 𝐹10 2 cos2𝜕1𝑢 + 𝐹20 2 cos2𝜕2𝑢 + 𝐹10𝐹20[cos(𝜕1− 𝜕2)𝑢 + cos(𝜕1+ 𝜕2)𝑢] Demak, bosimning oʻzgarishi nafaqat ω1 va ω2 optik chastotalarda yuz beradi, u chastotalar ayirmasi 𝜕1− 𝜕2 ga teng chastota bilan ham oʻzgaradi (biyeniye).
Agar ω1 muhitda tarqalayotgan lazer nurining chastotasi va ω2 sochilgan nur chastotasi boʻlsa, u holda 𝜕1− 𝜕2= 2𝜌𝑔 boʻladi, bu yerda f –gipertovush chastotasi. Demak, bunday sharoitda gipertovush generatsiya boʻladi.
Generatsiya boʻlgan gipertovush sochilishni oshiradi, bu esa oʻz navbatida yana kuchliroq gipertovushni generatsiya qildiradi, natijada sochilish yanada kuchayadi va h.k. Bu jarayon pirovardida kuchli gipertovush va intensivligi katta boʻlgan sochilgan yorugʻlik toʻlqinining hosil boʻlishiga olib keladi. Bu jarayonni majburiy Mandelshtamm-Brillyuen sochilishi deb ataladi. Uni birinchilardan boʻlib 1964-yilda amerika olimlari Chiao, Tauns va Stoychev kuzatganlar (kvars va sapfirda). Ular quvvati 50 MVt boʻlgan yoqut lazerini (λ=694,3 nm) ishlatishgan. Bunday nurni kristall ichiga fokuslanganda quvvat zichligi (yoki intensivlik) 106 Mvt/sm2 qiymatga erishilgan.
Xulosa
Molekulyar sochilishning intensivligi toʻlqin uzunligining toʻrtinchi darajasiga teskari proporsional. Bu qonuniyat osmonning moviy rangini, yoki quyoshning chiqish yoki botishida uning rangining qizgʻimtir boʻlishini tushuntiradi: atomsferada tarqalar ekan kichik toʻlqin uzunligiga ega boʻlgan quyosh nurlari (binafsha, koʻk va yashil rangli nurlar) sariq va qizil nurlarga qaraganda anchagina kuchli sochiladilar.
- Tushayotgan yorugʻlik polyarizatsiyalangan boʻlsa, sochilgan yorugʻlik ham polyarizatsiyalangan boʻladi. Agar tushayotgan yorugʻlik tabiiy (polyarizatsiyalanmagan) boʻlsa, u holda sochilgan nur qisman polyarizatsiyalangan (yoki depolyarizatsiya boʻlgan) boʻladi
- chastotaning o’zgarishi (Δ𝛚) gipertovush va yorug’lik tezliklari nisbatiga, muhit sindirish ko’rsatkichiga va sochilish burchagiga bog’liq.
θ=1800 bo‘lganda, boshqacha aytganda sochilish orqaga yuz berganda Δ𝛚 maksimal qiymatga ega bo‘ladi
Kuchaytirish koeffitsiyenti asosiy to’lqin intensivligiga I0 va muhitda yuzaga kelgan elektrostriksiya bilan aniqlanadigan 𝛾 ga to’g’ri proporsional, akustik to’lqin tezligi va so’nish koeffitsiyentlariga teskari proporsional.
Majburiy Mandelshtamm-Brillyuen sochilishi asosiy to’lqin ma’lum bir chegaraviy intensivlikka etgandan so’ng boshlanadi.
Stoks sochilishi natijasida asosiy to’lqin o’rniga sochilgan to’lqin va akustik to’lqinlar paydo bo’ladi.
Antistoks sochilishi natijasida asosiy to’lqin va akustik to’lqin o’rniga sochilgan to’lqin paydo bo’ladi.