Pêşniyara optîkên xêz û nehêl

Pêşniyara optîka xêzik û optîka nehêl

Li ser bingeha danûstendina ronahiyê bi maddeyê re, optîk dikare li ser optîka xêz (LO) û optîka nehêl (NLO) were dabeş kirin. Optîka xêz (LO) bingeha optîka klasîk e, ku balê dikişîne ser danûstendinên xêz ên ronahiyê. Berevajî vê, optîka nehêl (NLO) çêdibe dema ku tundiya ronahiyê rasterast bi bersiva optîkî ya materyalê re ne têkildar be, nemaze di bin şert û mercên ronahiya bilind de, wek lazer.

Linear Optics (LO)
Di LO de, ronahiyê bi hêzek kêm bi maddeyê re têkildar dibe, bi gelemperî her atom an molekulek fotonek vedigire. Ev pêwendiya herî kêm di rewşa atomî an molekulê de, di rewşa xwe ya xwezayî de, bêtehlûke de dimîne. Prensîba bingehîn di LO de ev e ku dipolek ku ji hêla zeviyek elektrîkê ve hatî çêkirin rasterast bi hêza zeviyê re têkildar e. Ji ber vê yekê, LO prensîbên superposition û additivity têr dike. Prensîba superposition diyar dike ku dema ku pergalek di bin gelek pêlên elektromagnetîk de ye, bersiva tevahî bi tevahî bersivên kesane yên her pêlê re wekhev e. Zêdebûn bi heman rengî nîşan dide ku bersiva giştî ya pergalek optîkî ya tevlihev dikare bi berhevkirina bersivên hêmanên wê yên takekesî were destnîşankirin. Linearity di LO de tê vê wateyê ku tevgera ronahiyê domdar e her ku tundî diguhere - derketin bi têketinê re têkildar e. Digel vê yekê, li LO, tevlihevkirina frekansê tune, ji ber vê yekê ronahiya ku di pergalek wusa re derbas dibe frekansa xwe diparêze her çend ku tê zêdekirin an guhartina qonaxê jî bikeve. Nimûneyên LO-yê têkiliya ronahiyê bi hêmanên bingehîn ên optîkî yên wekî lens, neynik, lewheyên pêlan, û girêkên difractionê re vedihewîne.

Optîkên nehêl (NLO)
NLO bi berteka xweya nehêle ya ji ronahiya xurt re, nemaze di bin şert û mercên tundûtûjiyê yên bilind de, ku derketin ji hêza têketinê re nehevseng e, tê cûda kirin. Di NLO de, gelek foton di heman demê de bi materyalê re têkildar dibin, di encamê de ronahiyê tevlihev dike û di indexa refraksiyonê de diguhere. Berevajî LO-yê, ku tevgera ronahiyê bêyî guheztina tundiyê domdar dimîne, bandorên nehêl tenê di tîrêjên ronahiyê yên tund de diyar dibin. Di vê tundiyê de, qaîdeyên ku bi gelemperî danûstendinên ronahiyê birêve dibin, mîna prensîba superpozisyonê, êdî nayên karanîn, û tewra valahiya xwe jî dibe ku nehêle tevbigere. Nelihevbûna di pêwendiya di navbera ronahiyê û maddeyê de rê dide danûstendina di navbera frekansên ronahiyê yên cihêreng de, û di encamê de diyardeyên wekî hilberîna aheng, û berhevok û cûdahiya frekansê çêdibe. Wekî din, optîka nehêlî pêvajoyên parametrîkî yên ku tê de enerjiya ronahiyê ji nû ve tê dabeş kirin da ku frekansên nû hilberîne, wekî ku di zêdekirin û lerzîna parametrîkî de tê dîtin, vedihewîne. Taybetmendiyek din a girîng modulasyona xwe-qonaxê ye, ku tê de qonaxa pêlek ronahiyê bi hêza xwe tê guheztin - bandorek ku di ragihandina optîkî de rolek girîng dilîze.

Têkiliyên ronahiyê-maddeyê di optîka xêz û nehêl de
Di LO de, dema ku ronahî bi materyalek re têkilî dike, bersiva materyalê rasterast bi tundiya ronahiyê re têkildar e. Berevajî vê, NLO materyalên ku ne tenê ji tundiya ronahiyê re, lê di heman demê de bi awayên tevlihevtir jî bersiv didin vedihewîne. Dema ku ronahiya tundûtûjî li materyalek nehêle dikeve, ew dikare rengên nû hilberîne an jî ronahiyê bi awayên neasayî biguhezîne. Mînakî, ronahiya sor dibe ku bibe ronahiya kesk ji ber ku berteka materyalê ji tenê guherînek rêjeyî wêdetir vedihewîne - dibe ku ew ducarkirina frekansê an danûstendinên din ên tevlihev pêk bîne. Ev tevger dibe sedema komek tevlihev a bandorên optîkî yên ku di materyalên rêzikên asayî de nayên dîtin.

Serîlêdanên teknîkên optîkî yên xêz û nehêl
LO cûrbecûr teknolojiyên optîkî yên ku bi berfirehî têne bikar anîn vedihewîne, di nav de lens, neynik, lewheyên pêlan, û grîngên difractionê. Ew ji bo têgihîştina tevgera ronahiyê di piraniya pergalên optîkî de çarçoveyek hêsan û hesabker peyda dike. Amûrên wekî guhêrbarên qonaxê û dabeşkerên tîrêjê bi gelemperî di LO-yê de têne bikar anîn, û zevî gihîştiye wê astê ku çerxên LO-yê girîng bi dest xistine. Van dewreyan naha wekî amûrên pir-fonksîyonel têne dîtin, bi serîlêdanên di warên wekî mîkropêl û pêvajoya sînyala optîkî ya kuantumî û mîmariyên hesabkirina biyoheurîstîkî yên derketine. NLO nisbeten nû ye û bi serîlêdanên xwe yên cihêreng ve qadên cihê guhertiye. Di warê têlefonê de, ew di pergalên fiber optîk de rolek sereke dilîze, her ku hêza lazer zêde dibe bandorê li sînorên veguheztina daneyê dike. Amûrên analîtîk ji NLO sûd werdigirin bi teknîkên mîkroskopî yên pêşkeftî yên wekî mîkroskopiya konfokal, ku wênekêşiya herêmî ya bi rezîliya bilind peyda dike. NLO di heman demê de bi îmkana pêşxistina lazerên nû û guheztina taybetmendiyên optîkî, lazeran zêde dike. Di heman demê de bi karanîna rêbazên wekî nifşa duyemîn-ahengdar û fluoresansa du-fotonê teknîkên wênekêşiya optîkî ya ji bo karanîna dermanan jî çêtir kiriye. Di biofotonikê de, NLO wênekirina kûr a tevnvîsên bi zirara hindiktirîn hêsan dike û berevajîkirina biyokîmyayî ya belaş nîşankirinê peyda dike. Zeviyê teknolojiya terahertz-ê ya pêşkeftî heye, ku gengaz e ku meriv pêlên terahertz ên yek-serdemê yên tund çêbike. Di optîka kuantûmê de, bandorên nehêlî bi amadekirina veguhêrên frekansê û hevrehên fotonên tevlihev re ragihandina kuantûmê hêsantir dike. Wekî din, nûbûnên NLO-yê di belavbûna Brillouin de bi pêvajoya mîkropêl û hevgirtina qonaxa ronahiyê re dibe alîkar. Bi tevayî, NLO berdewam dike ku sînorên teknolojî û lêkolînê li seranserê dîsîplînên cihêreng bikişîne.

Optîkên xêz û nehêl û encamên wan ji bo teknolojiyên pêşkeftî
Optîk hem di serîlêdanên rojane û hem jî di teknolojiyên pêşkeftî de rolek sereke dilîze. LO bingehê ji bo gelek pergalên optîkî yên hevpar peyda dike, dema ku NLO di warên wekî têlefonê, mîkroskopî, teknolojiya lazer, û biofotonik de nûbûnê dimeşîne. Pêşkeftinên vê dawiyê yên di NLO de, nemaze ji ber ku ew bi materyalên du-alî ve girêdayî ne, ji ber serîlêdanên wan ên pîşesazî û zanistî yên potansiyel gelek bal kişand. Zanyar di heman demê de materyalên nûjen ên wekî xalên kuantumê bi analîzên rêzimanî yên taybetmendiyên xêz û nehêl jî vedikolin. Her ku lêkolîn pêş dikeve, têgihîştina hevgirtî ya LO û NLO ji bo rakirina sînorên teknolojiyê û berfirehkirina îmkanên zanistiya optîkî girîng e.