Bài giảng Lý thuyết vĩ mô về tán xạ kích thích

Chia sẻ: Lavie Lavie | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:13

Thêm vào BST

Báo xấu

75
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Lý thuyết vĩ mô về tán xạ kích thích được biên soạn nhằm giúp cho các bạn biết được các công thức về lực tác động lên 1 dao động tử, li độ dao động, tần số bức xạ, mối tương quan Manley-Rowe, bức xạ tự phát phản Stokes.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Lý thuyết vĩ mô về tán xạ kích thích

Bức xạ lối ra chứa đồng thời một lượng lớn bức xạ Stoke (-) (-2),… và phản Stoke (+) (+2),…
Bức xạ Stokes làm tăng mật độ của mức dao động v=1 Tăng bức xạ AntiStokes Các mức ảo Bức xạ s trở thành bức xạ kích thích -2 Các mức dao động
Khuyếch đại s
Lực tác động lên 1 dao động tử: 1  d  2 F(z, t )  0   E ( z, t ) 2  dX 0 Li độ dao động    0   X  (z)   x  E * l( k k1 )z 2 1e E 2 2 4M[  2  1   i2  1  ] 2
Từ 2  02     2 ik   N  E2 1    X 0 g 8M[2  (2  1 ) 2  i(2  1 )  ] Ta xác định được tần số bức xạ: 2  1  2    12 Sự tích thoát của phân tử với vận tốc  gây ra dịch chuyển nhỏ về tần số so với phương lý tưởng 2-
Li độ dao động:    0    x  0 X(z, t )  i E 2 E1* (z)e i[  t ( k  2  k1) z 8M  •Pha dao động phân tử (k2-k1)z •Dao động phân tử được kích thích nhờ tích của điện trường tần số 1 và 2  pha dao động bằng pha của lực kích thích •K không phụ thuộc vào tần số •Điều kiện đồng bộ pha phải được thỏa
Mối tương quan Manley-Rowe: Dòng photon: PS PL Ns  NL  S  L dN L dN S   dz dz
Giới hạn tán xạ tự phát (Ns
Xác suất bức xạ tự phát phản Stokes nhỏ hơn tán xạ Stokes lần Tán xạ kích thích có kèm theo bức xạ phản Stokes với cường độ lớn Hướng bức xạ sẽ thành lập bề mặt hình nón có trục song song với hướng truyền của chùm laser
Điều kiện đồng bộ không gian Trong môi trường đẳng hướng: Đó là nguyên nhân các thành phần phản Stokes thành lập bề mặt hình nón
Giản đồ xác định hướng truyền của bức xạ phản Stokes Trong thực tế tán xạ tổ hợp kích thích phức tạp hơn nhiều
N và Năng lượng Năng lượng trạng thái cuối Tần số tán Biểu đồ mức năng Tên M trạng thái ban xạ s xác định bởi sự lượng đầu chuyển đổi Photon Phân Photons Phân tử năng lượng vòng quanh s tử (i) (ii) (iii) (iv) (v) (vi) (vii) (viii) N=1 (n1  1)1  s Tán xạ n11 Ei E f  Ei s  1 Rayleigh M=1 N=1 (n1  1)1  s E f  E i  fi s  1  fi Tán xạ n11 Ei Raman M=1 (Stokes) N=2 n11 Ei (n1  2)1  s E f  Ei s  21 Tán xạ Rayleigh M=1 bậc cao
N và Năng lượng Năng lượng trạng thái cuối Tần số tán xạ Biểu đồ mức năng lượng Tên M trạng thái ban s xác định đầu bởi sự chuyển đổi Photon Phân Photons Phân tử năng lượng s tử vòng quanh (i) (ii) (iii) (iv) (v) (vi) (vii) (viii) N=2 Tán xạ M=1 (n1  2)1  s E f  E i  fi s  21  fi Raman n11 Ei bậc cao N=3 Tán xạ M=1 n11 Ei (n1  3)1  s E f  E i s  31 Rayleigh bậc 2 N=3 n11 Ei (n1  3)1  s E f  E i  fi s  31  fi Tán xạ M=1 Raman bậc 2