Bài thuyết trình Vật lý: Sự trộn ba sóng

Bài thuyết trình Vật lý: Sự trộn ba sóng gồm có ba nội dung chính bao gồm tổng quan về sự trộn ba sóng, phân loại sự trộn ba sóng, ứng dụng sự trộn ba sóng. Mời các bạn tham khảo bài thuyết trình để hiểu rõ hơn về những nội dung này.

GV: TS Lê Thị Quỳnh Anh.

Nhóm: Trần Thị Khánh Chi

Nguyễn Thị Thu Hương Nguyễn Thị Nguyên

0413263 0413299 0413283

NỘI DUNG TRÌNH BÀY

I Sự trộn ba sóng.

II Phân loại :

III Ứng dụng.

Một quá trình điện tử được biểu diễn bởi hệ phương trình Maxwell:

Mà như chương 2 đã chứng minh:

1

4

D

E







   





2

4 P

t c c t

   

   

   

(2)

Khảo sát dao động phi tuyến với 1 trường có hai sóng đơn sắc tần số ω1, ω2:

1

2

i t k z i t k z

E    E z e    E  z e    

1

2

i t k z i t k z

 1 1 1 1

1

k

Với:

(1)

2 2 3 0





Thay E ở (1) vào phương trình (2) và giải pt bằng phương

pháp nhiễu loạn

Xét phương trình Newton của chuyển động:

(2)

x(t) gồm các số hạng có tần số 0, ω1, ω2, 2ω1, 2ω2, ω1 – ω2, ω1 + ω2

Giả sử môi trường phát sóng có tần số ω3 và cường độ sóng là:

1

3 2 3 ( ) i t k z 3 ( ) i t k z

Các sóng trong môi trường phải thỏa phương trình Maxwell

2

E

   

Xét sự tương tác của 3 theo phươnsóng(xét g z) đã nêu trên:

1 1

2 2

3 3

( , ) ( ) ( , ) ( ) ( , ) ( )

E z t E z e

E z t E z e

E z t E z e













(3)

Với: 3  1  2

Mà:

3 2 3 2

3 1 3 1

1 2 1 2

[( ) ( ) ]

*

[( ) ( ) ]

*

[( ) ( ) ]

( , ) 4 ( ) ( ) ( , ) 4 ( ) ( ) ( , ) 4 ( ) ( )

P z t dE z E z e

P z t dE z E z e

P z t dE z E z e

 

 

 

   

   

   







(4)

3 2 3 2

2

[( ) ( ) ]

1

2 ( ) 4 ( ) ( ) i t k k z

P

t

 





1 1

2

( ) 2

2

[ ( ) 2 ] i t k z



 





(5)

(6) Tương tự đối với 2 sóng còn lại

Thế (5) và (6) vào (1) ta có:

* 0

1

1

( )

d z











3

( )

( ) ( ) i kz

dE z

dz







 



* 0

2

2

( )

( ) ( ) i kz

dz











1 2 3

Với:

ĐIỀU KIỆN ĐỂ PHÁT SÓNG

 Sóng ω3 phát ra cực đại

k k k k

        

k   k   k 

Hay:

Điều kiện hợp pha Điều kiện bảo toàn động lượng

 Điều kiện ω3 = ω1 + ω2

Điều kiện hợp tần Điều kiện bảo toàn năng lượng Hay:

Hay:

KẾT LUẬN

Cùng thỏa mãn điều kiện hợp pha

1 tương tác 2 3

3 tương tác 1 2

3 tương tác 2 1

Quá trình trộn ba sóng

Giả sử chỉ có sóng ω3 thỏa mãn điều kiện hợp pha nên được phát ra, các sóng khác không được môi trường duy trì vì không thỏa điều kiện hợp pha

II Phân loại

Sự phát tần số tổng (SFG)

Sự phát tần số hiệu (DFG)

Sự phát sóng hài bậc hai (SHG)

Khuyếch đại thông số (OPA)

Dao động thông số (OPO)

Sự trộn

ba sóng