ЖАРЫҚТЫҢ ЖҰТЫЛУЫ

ЖАРЫҚТЫҢ ЖҰТЫЛУЫ – заттар толтырылған орта арқылы өтетін оптикалық сәуленің қарқындылығының кемуі (азаюы). Жұтылуды сипаттайтын негізгі заң – Б у г е р  з а ң ы J = J0exp(-kλl). Бұл заң жұтушы орта l қалыңдығынан өткен жарық шоғын (J) түсетін шоқтың (J0) қарқындылығымен байланыстырады. Жарықтың қарқындылығына (J0) тәуелді болмайтын kλ коэффициент жұтылу коэффициенті деп аталған, kλ коэффициенті әдетте әртүрлі толқын ұзындығы үшін түрлі-түрлі болады. Бұл заңды 1729 жылы француз физигі Пьер Бугер (1698 – 1758) тәжірибе жүзінде ашқан, кейіннен 1760 жылы неміс ғалымы Иоганн Ламберт (1728 – 1777) теория жүзінде тұжырымдаған. Ол теория бойынша заттың кез келген қабатынан өткенде жарық ағынының қарқындылығы kλ  жұтылу коэффициентіне және қабаттың қалыңдығына тәуелді белгілі бір үлеске кемитін болған. Бұл заңның физикалық мағынасы kλ-ді сипаттайтын фотондардың үрдісі шығындалуы болады, бұл фотондардың тығыздығына, яғни қарқындылығына және жұтқыш қабаттың қалыңдығына (l) тәуелді емес. Бұл сәуленің қарқындылығы өте жоғары болмайтын жағдайда тура болады.

Кванттық теорияға сәйкес жарықтың жұтылуы жұтушы атомдардағы, иондардағы, молекулалардағы электрондардың ауысуларына немесе қатты денелердегі едәуір төменгі энергиялар деңгейлерінің едәуір жоғары энергиялар деңгейлеріне ауысуларына байланысты пайда болады. Кері бағытта негізгі немесе төменгі қоздырылған күйге ауысу – фотон шығару немесе сәуле шығарусыз, не аралас-құралас (комбинациялы) тәсілмен ғана мүмкін болады. Қарқындылығы жоғары жарықтың жұтылуы Бугер заңына бағынудан қалады. Оның себебі өте көп мөлшерде жұтылған бөлшектер қоздырылған күйде «ұзақ» уақыт тұрып қалатындықтан жарық жұту қасиетін жоғалтады, осыдан ортаның жарық жұту сипаты едәуір өзгереді.

Егер жұтушы ортада жасанды т о л ы м д ы л ы қ  и н в е р с и я с ы жасалатын болса, яғни жоғарғы деңгейдегі қоздырылған күй төмендегіден артатын болса, онда түсетін ағынның әрбір фотоны өзіндей фотон индукциялайтын болады, соның нәтижесінде ол фотон жұтылмайтын болады. Осының салдарынан жарық күшейтіледі. Осы құбылыс Бугер заңында формальды түрде теріс жұтылу коэффициентіне (kλ) сәйкес болады, сол себепті осы құбылыс т е р і с  ж а р ы қ ж ұ т ы л у деп аталған. Осы құбылысқа кванттық генераторлардың (лазерлердің) және кванттық күшейткіштердің әсерлері негізделген.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *