ទិដ្ឋភាពទូទៅនៃអុបទិកលីនេអ៊ែរ និងមិនលីនេអ៊ែរ

ទិដ្ឋភាពទូទៅនៃអុបទិកលីនេអ៊ែរ និងអុបទិកមិនលីនេអ៊ែរ

ដោយផ្អែកលើអន្តរកម្មនៃពន្លឺជាមួយរូបធាតុ អុបទិកអាចបែងចែកទៅជាអុបទិកលីនេអ៊ែរ (LO) និងអុបទិកមិនលីនេអ៊ែរ (NLO)។ អុបទិកលីនេអ៊ែរ (LO) គឺជាមូលដ្ឋានគ្រឹះនៃអុបទិកបុរាណ ដោយផ្តោតលើអន្តរកម្មលីនេអ៊ែរនៃពន្លឺ។ ផ្ទុយទៅវិញ អុបទិកមិនលីនេអ៊ែរ (NLO) កើតឡើងនៅពេលដែលអាំងតង់ស៊ីតេពន្លឺមិនសមាមាត្រដោយផ្ទាល់ទៅនឹងការឆ្លើយតបអុបទិកនៃសម្ភារៈ ជាពិសេសនៅក្រោមលក្ខខណ្ឌដែលមានពន្លឺចាំងខ្លាំង ដូចជាឡាស៊ែរជាដើម។

អុបទិកលីនេអ៊ែរ (LO)
នៅក្នុង LO ពន្លឺមានអន្តរកម្មជាមួយរូបធាតុនៅកម្រិតអាំងតង់ស៊ីតេទាប ជាធម្មតាពាក់ព័ន្ធនឹងរូបធាតុមួយក្នុងមួយអាតូម ឬម៉ូលេគុល។ អន្តរកម្មនេះនាំឱ្យមានការបង្ខូចទ្រង់ទ្រាយតិចតួចបំផុតនៃស្ថានភាពអាតូមិក ឬម៉ូលេគុល ដែលនៅសេសសល់ក្នុងស្ថានភាពធម្មជាតិ ដែលមិនមានការរំខាន។ គោលការណ៍ជាមូលដ្ឋាននៅក្នុង LO គឺថា dipole ដែលបណ្តាលមកពីវាលអគ្គីសនីគឺសមាមាត្រដោយផ្ទាល់ទៅនឹងកម្លាំងវាល។ ដូច្នេះ LO បំពេញតាមគោលការណ៍នៃ superposition និងការបន្ថែម។ គោលការណ៍ superposition ចែងថា នៅពេលដែលប្រព័ន្ធមួយត្រូវបានទទួលរងនូវរលកអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចច្រើន ការឆ្លើយតបសរុបគឺស្មើនឹងផលបូកនៃការឆ្លើយតបនីមួយៗចំពោះរលកនីមួយៗ។ ការបន្ថែមស្រដៀងគ្នាបង្ហាញឱ្យឃើញថា ការឆ្លើយតបរួមនៃប្រព័ន្ធអុបទិកស្មុគស្មាញអាចត្រូវបានកំណត់ដោយការបញ្ចូលគ្នានូវការឆ្លើយតបនៃធាតុនីមួយៗរបស់វា។ លីនេអ៊ែរនៅក្នុង LO មានន័យថាឥរិយាបទពន្លឺគឺថេរនៅពេលដែលអាំងតង់ស៊ីតេផ្លាស់ប្តូរ - ទិន្នផលគឺសមាមាត្រទៅនឹងធាតុបញ្ចូល។ លើសពីនេះទៀតនៅក្នុង LO មិនមានការលាយប្រេកង់ទេដូច្នេះពន្លឺដែលឆ្លងកាត់ប្រព័ន្ធបែបនេះរក្សាប្រេកង់របស់វាទោះបីជាវាឆ្លងកាត់ការពង្រីកឬការកែប្រែដំណាក់កាលក៏ដោយ។ ឧទាហរណ៍នៃ LO រួមមានអន្តរកម្មនៃពន្លឺជាមួយធាតុអុបទិកជាមូលដ្ឋានដូចជា កញ្ចក់ កញ្ចក់ ចានរលក និងឧបករណ៍បំប៉ោង។

អុបទិកមិនលីនេអ៊ែរ (NLO)
NLO ត្រូវបានសម្គាល់ដោយការឆ្លើយតបមិនមែនលីនេអ៊ែរចំពោះពន្លឺខ្លាំង ជាពិសេសនៅក្រោមលក្ខខណ្ឌអាំងតង់ស៊ីតេខ្ពស់ ដែលទិន្នផលមិនសមាមាត្រទៅនឹងកម្លាំងបញ្ចូល។ នៅក្នុង NLO ហ្វូតុនច្រើនមានអន្តរកម្មជាមួយសម្ភារៈនៅពេលតែមួយ ដែលបណ្តាលឱ្យមានការលាយបញ្ចូលគ្នានៃពន្លឺ និងការផ្លាស់ប្តូរសន្ទស្សន៍ចំណាំងបែរ។ មិនដូចនៅក្នុង LO ដែលឥរិយាបទពន្លឺនៅតែជាប់លាប់ដោយមិនគិតពីអាំងតង់ស៊ីតេ ឥទ្ធិពលដែលមិនមែនជាលីនេអ៊ែរក្លាយជាជាក់ស្តែងតែនៅកម្រិតពន្លឺខ្លាំងប៉ុណ្ណោះ។ នៅអាំងតង់ស៊ីតេនេះ ច្បាប់ដែលជាធម្មតាគ្រប់គ្រងអន្តរកម្មពន្លឺ ដូចជាគោលការណ៍ superposition លែងអនុវត្តទៀតហើយ ហើយសូម្បីតែកន្លែងទំនេរក៏អាចមានឥរិយាបទមិនត្រង់បន្ទាត់ដែរ។ ភាពមិនលីនេអ៊ែរក្នុងអន្តរកម្មរវាងពន្លឺ និងរូបធាតុ អនុញ្ញាតឱ្យមានអន្តរកម្មរវាងប្រេកង់ពន្លឺខុសៗគ្នា ដែលបណ្តាលឱ្យមានបាតុភូតដូចជាការបង្កើតអាម៉ូនិក និងផលបូក និងការបង្កើតប្រេកង់ខុសគ្នា។ លើសពីនេះ អុបទិកដែលមិនមែនជាលីនេអ៊ែរ រួមបញ្ចូលដំណើរការប៉ារ៉ាមេទ្រិច ដែលថាមពលពន្លឺត្រូវបានចែកចាយឡើងវិញ ដើម្បីបង្កើតប្រេកង់ថ្មី ដូចដែលបានឃើញនៅក្នុងការពង្រីក និងលំយោល។ មុខងារសំខាន់មួយទៀតគឺការកែប្រែដំណាក់កាលដោយខ្លួនឯង ដែលដំណាក់កាលនៃរលកពន្លឺត្រូវបានផ្លាស់ប្តូរដោយអាំងតង់ស៊ីតេរបស់វា ដែលជាឥទ្ធិពលដែលដើរតួយ៉ាងសំខាន់ក្នុងការទំនាក់ទំនងអុបទិក។

អន្តរកម្មនៃរូបធាតុពន្លឺនៅក្នុងអុបទិកលីនេអ៊ែរ និងមិនលីនេអ៊ែរ
នៅក្នុង LO នៅពេលដែលពន្លឺមានអន្តរកម្មជាមួយសម្ភារៈ ការឆ្លើយតបរបស់សម្ភារៈគឺសមាមាត្រដោយផ្ទាល់ទៅនឹងអាំងតង់ស៊ីតេនៃពន្លឺ។ ផ្ទុយទៅវិញ NLO ពាក់ព័ន្ធនឹងសម្ភារៈដែលឆ្លើយតបមិនត្រឹមតែចំពោះអាំងតង់ស៊ីតេនៃពន្លឺប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែថែមទាំងនៅក្នុងវិធីស្មុគស្មាញថែមទៀត។ នៅពេលដែលពន្លឺដែលមានអាំងតង់ស៊ីតេខ្ពស់ប៉ះនឹងសម្ភារៈដែលមិនមែនជាលីនេអ៊ែរ វាអាចបង្កើតពណ៌ថ្មី ឬផ្លាស់ប្តូរពន្លឺតាមរបៀបមិនធម្មតា។ ជាឧទាហរណ៍ ពន្លឺក្រហមអាចនឹងត្រូវបានបំប្លែងទៅជាភ្លើងពណ៌បៃតង ដោយសារការឆ្លើយតបរបស់សម្ភារៈពាក់ព័ន្ធនឹងការផ្លាស់ប្តូរសមាមាត្រ - វាអាចរួមបញ្ចូលប្រេកង់ទ្វេដង ឬអន្តរកម្មស្មុគស្មាញផ្សេងទៀត។ ឥរិយាបទនេះនាំឱ្យមានសំណុំបែបផែនអុបទិកស្មុគ្រស្មាញ ដែលមិនបានឃើញនៅក្នុងវត្ថុធាតុលីនេអ៊ែរធម្មតា។

ការអនុវត្តបច្ចេកទេសអុបទិកលីនេអ៊ែរ និងមិនមែនលីនេអ៊ែរ
LO គ្របដណ្តប់លើជួរដ៏ធំទូលាយនៃបច្ចេកវិទ្យាអុបទិកដែលត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយ រួមទាំងកញ្ចក់ កញ្ចក់ ចានរលក និងឧបករណ៍បំប៉ោង។ វាផ្តល់នូវក្របខ័ណ្ឌសាមញ្ញ និងអាចគណនាបានសម្រាប់ការយល់ដឹងអំពីឥរិយាបទនៃពន្លឺនៅក្នុងប្រព័ន្ធអុបទិកភាគច្រើន។ ឧបករណ៍ដូចជាឧបករណ៍រំកិលដំណាក់កាល និងឧបករណ៍បំបែកធ្នឹមត្រូវបានប្រើជាញឹកញាប់នៅក្នុង LO ហើយវាលនេះបានវិវត្តរហូតដល់ចំណុចដែលសៀគ្វី LO ទទួលបានភាពលេចធ្លោ។ សៀគ្វីទាំងនេះឥឡូវនេះត្រូវបានគេមើលឃើញថាជាឧបករណ៍ពហុមុខងារ ជាមួយនឹងកម្មវិធីនៅក្នុងផ្នែកដូចជាមីក្រូវ៉េវ និងដំណើរការសញ្ញាអុបទិក quantum និងស្ថាបត្យកម្មកុំព្យូទ័រ bioheuristic ដែលកំពុងលេចឡើង។ NLO គឺថ្មីស្រឡាង ហើយបានផ្លាស់ប្តូរវិស័យផ្សេងៗតាមរយៈកម្មវិធីចម្រុះរបស់វា។ នៅក្នុងវិស័យទូរគមនាគមន៍ វាដើរតួយ៉ាងសំខាន់នៅក្នុងប្រព័ន្ធខ្សែកាបអុបទិក ដែលប៉ះពាល់ដល់ដែនកំណត់នៃការបញ្ជូនទិន្នន័យ នៅពេលដែលថាមពលឡាស៊ែរកើនឡើង។ ឧបករណ៍វិភាគទទួលបានអត្ថប្រយោជន៍ពី NLO តាមរយៈបច្ចេកទេសមីក្រូទស្សន៍ទំនើបដូចជាមីក្រូទស្សន៍បង្រួម ដែលផ្តល់នូវគុណភាពបង្ហាញខ្ពស់ ការធ្វើមូលដ្ឋានីយកម្មរូបភាព។ NLO ក៏​បាន​ពង្រឹង​ឡាស៊ែរ​ដោយ​បើក​ការ​អភិវឌ្ឍ​ឡាស៊ែរ​ថ្មី និង​កែប្រែ​លក្ខណៈ​សម្បត្តិ​អុបទិក។ វាក៏បានកែលម្អបច្ចេកទេសរូបភាពអុបទិកសម្រាប់ការប្រើប្រាស់ឱសថផងដែរ ដោយប្រើវិធីសាស្រ្តដូចជា ជំនាន់អាម៉ូនិកទីពីរ និងហ្វ្លុយអូរីសពីរ។ នៅក្នុង biophotonics NLO ជួយសម្រួលដល់ការថតរូបភាពជ្រៅនៃជាលិកាដោយមានការខូចខាតតិចតួច និងផ្តល់នូវការដាក់ស្លាកសញ្ញាកម្រិតពណ៌ជីវគីមីដោយឥតគិតថ្លៃ។ វាលនេះមានបច្ចេកវិជ្ជា terahertz កម្រិតខ្ពស់ ដែលធ្វើឱ្យវាអាចបង្កើតជីពចរ terahertz តែមួយដំណាក់កាលខ្លាំង។ នៅក្នុង quantum optics ឥទ្ធិពល nonlinear ជួយសម្រួលដល់ការទំនាក់ទំនង quantum តាមរយៈការរៀបចំនៃ frequency converters និង entangled photon equivalents។ លើសពីនេះ ការច្នៃប្រឌិតរបស់ NLO ក្នុងការខ្ចាត់ខ្ចាយ Brillouin បានជួយជាមួយនឹងដំណើរការមីក្រូវ៉េវ និងការភ្ជាប់ដំណាក់កាលពន្លឺ។ ជារួម NLO បន្តជំរុញព្រំដែននៃបច្ចេកវិទ្យា និងការស្រាវជ្រាវលើវិញ្ញាសាផ្សេងៗ។

អុបទិកលីនេអ៊ែរ និងមិនលីនេអ៊ែរ និងផលប៉ះពាល់របស់វាចំពោះបច្ចេកវិទ្យាទំនើប
អុបទិកដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់ទាំងក្នុងកម្មវិធីប្រចាំថ្ងៃ និងបច្ចេកវិទ្យាទំនើប។ LO ផ្តល់នូវមូលដ្ឋានសម្រាប់ប្រព័ន្ធអុបទិកទូទៅជាច្រើន ខណៈពេលដែល NLO ជំរុញការច្នៃប្រឌិតក្នុងវិស័យដូចជា ទូរគមនាគមន៍ មីក្រូទស្សន៍ បច្ចេកវិទ្យាឡាស៊ែរ និងជីវវិទ្យា។ ភាពជឿនលឿននាពេលថ្មីៗនេះនៅក្នុង NLO ជាពិសេសដោយសារវាទាក់ទងនឹងសម្ភារៈពីរវិមាត្រ បានទទួលការចាប់អារម្មណ៍ច្រើន ដោយសារការប្រើប្រាស់សក្តានុពលផ្នែកឧស្សាហកម្ម និងវិទ្យាសាស្ត្រ។ អ្នកវិទ្យាសាស្រ្ដក៏កំពុងស្វែងរកវត្ថុទំនើបៗដូចជា quantum dots ដោយការវិភាគតាមលំដាប់លំដោយនៃលក្ខណៈសម្បត្តិលីនេអ៊ែរ និងមិនមែនលីនេអ៊ែរ។ នៅពេលដែលការស្រាវជ្រាវរីកចម្រើន ការយល់ដឹងរួមគ្នាអំពី LO និង NLO គឺមានសារៈសំខាន់ក្នុងការជំរុញព្រំដែននៃបច្ចេកវិទ្យា និងការពង្រីកលទ្ធភាពនៃវិទ្យាសាស្ត្រអុបទិក។