Ж
104
∑
ЖАЗЫҚТЫҚ – ЖЫЛУ ТАСЫҒЫШ
358
359
комбинациялық шашырауы кезінде шашыратылған сәуленің спектрінде саны және
орналасуы заттардың молекулалық құрылымымен тығыз байланысты қосымша
сызықтар пайда болады. Жарықтың комбинациялық шашырауы кезінде жарықтың
бастапқы ағынын түрлендіру әдетте жарықты шашыратқыш молекулалардың өзге
бір тербелмелі және айналмалы энергия деңгейіне ауысуымен қабаттас өтеді, соны-
мен қатар шашырау спектріндегі жаңа сызықтардың жиіліктері түсетін жарықтың
жиіліктерінің және шашыратқыш молекулалардың тербелмелі және айналмалы
жиіліктерінің аралас-құралас (комбинациялық) жиіліктері болып табылады. Сол
себепті жарықтың комбинациялық шашырауы деп аталған.
Жарықтың комбинациялық
шашырауының спектрлерін
байқау үшін зерттелетін жа-
рықтың қарқынды шоғын ны-
санға шоғырландыру қажет.
Жарықты қоздыру көзі ре-
тінде сынапты шам қолда-
нылады, соңғы кезде жиірек
лазерлер қолданылатын болды.
Шашыратылған жарық фо-
тографиялық немесе фото-
электрлік әдістермен тіркеледі.
Кванттық теорияға сәйкес
жарықтың комбинациялық шашырау үрдісі бір-бірімен байланысқан екі әсерден
құралған. Бұлар энергиясы hv бастапқы фотонды жұту және молекулалар
электрондарының түсетін жарық толқындардың өрістерімен өзара әсерлесуінен
туатын энергиясы hv` фотонды тарату (шығару) (мұндағы v` = v ± v
i
). Қозбаған
күйдегі молекула hv энергиялы кванттың әсерінен аралық электрондық күй арқылы
h(v – v
i
) квант шығарады, соның нәтижесінде hv энергиялы тербелмелі күйге ауыса-
ды. Осы үрдіс шашыраған жарықта жиілігі v – v
i
болатын стокстік (кинематикалық
тұтқырлықтың бірлігі) сызықтардың пайда болуына әкеп соқтырады (сызба, а).
Егер фотонды тербеліс қоздырған жүйе жұтатын болса, онда жүйе шашыратылу-
дан соң нөлдік күйге ауысады, сонымен бірге шашыраған фотонның энергиясы
жұтылған энергиядан артық болады. Осы үрдіс жиілігі v – v
i
болатын антистокстік
сызықтардың пайда болуына әкеп соқтырады (сызба, б).
Лазерлерді жарықты қоздырушы көз ретінде пайдаланудың нәтижесінде
жарықтың комбинациялық шашырау әдісімен зерттелетін нысандардың
Жарықтың комбинациялық шашырауы кезіндегі
стокстық (а) және антистокстық (б) ауысуларының
сұлбалары: 0 – негізгі деңгей; v
i
– тербелмелі деңгей;
v
е
– молекуланың аралық электрондық деңгейі
Ж
104
∑
ЖАЗЫҚТЫҚ – ЖЫЛУ ТАСЫҒЫШ
358
359
(объектілердің) аясы едәуір артты. Осы әдіспен газдарды және боялған ұнтақтарды,
мысалы, жартылайөткізгіш материалдарды зерттеу мүмкін болды.
Осы құбылысты 1928 жылы кеңес физиктері Григорий
Ландсберг (1890 –
1957) және Леонид
Мандельштам (1879 – 1944) (кварц кристалдарында) және
үнді физиктері Чандрасекхара
Раман (1888 – 1970) және Кариаманиккам
Криш-
нан (1898 – 1961) (сұйықтарда) бір мезгілде, әрқайсысы өз беттерінше ашқан.
Соңғы екі ғалымның еңбектері дүниежүзілік әдебиетте бұрынырақ жарық
көргендіктен, шет елде бұл құбылысты
раман-эффектісі деп атап кеткен.
ЖАРЫҚТЫҢ МЕХАНИКАЛЫҚ ЭКВИВАЛЕНТІ (латынша «екваленс –
маңызы бірдей, бірдей бағалы») – сәуле ағынының ондағы жарық ағынына
қатынасы. «Жарықтың механикалық эквиваленті» ұғымы әдетте жарық диапазо-
нында жататын монохроматты сәулеге қатысты қолданылады. Осы ұғымға кері
ұғым
жарықтың эффектілігі деп аталған. Жарықтың механикалық эквиваленті
жарық толқынының ұзындығының (λ) функциясы болып табылады және толқын
ұзындығы λ ≈ 555 нм (нанометр) болған кезде
ол 0,00146 Вт/лм (Ватт/люмен)-ге тең болады.
ЖАРЫҚТЫҢ ӨЗДІК ФОКУСТАЛУЫ
– жарық өрісінің қарқындылығының өсуіне
орай сыну көрсеткіші n артатын сызықтық
емес ортада жарық толқынының энергиясының
шоғырлануы. Сызықты емес орта жарық
шоғының (кеңістіктік шектелген жарық
толқыны) әсерінен оптикалық біртексіз орта
болып, онда сәуленің қисық сызықты таралуы
(сызықты емес рефракция) пайда бола-
ды. Егер (n) сыну көрсеткіші электр өрісінің
кернеулігінің (Е) өсуіне байланысты артатын
болса, онда сәулелер иіліп, қарқындылығы
үлкен аймаққа шоғырланады – орта
көлемдік
жинағыш сызықтық емес линза болады,
оның фокусы шоқтың ортаға енетін тұсынан
f
ce
қашықтықта орналасады (сызба, а).
Жарықтың өздік фокусталуы кезінде қуатты
қарқындылықтың бірінші фокусынан кейін
екінші фокусының, одан соң тағы басқа
фокусының, яғни көп фокусты құрылымның
Сәулелер траекториялары: а – жа-
рық шоғының кәдімгі линзамен фо-
кустау (тоғыстау) кезіндегі траек-
ториясы; б – сызықтық емес ор-
тадағы өздік фокустау кезіндегі; в –
сызықтық емес диэлектрлік тол-
қын өткізгіштегі фокусталу траек-
ториясы
