Thảo luận: Tính các thành phần phân cực phi tuyến

1ĐẠI HỌC QUỐC GIA HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA VẬT LÝ-BỘ MÔN VẬT LÝ ỨNG DỤNG Seminar: TÍNH CÁC THÀNH PHẦN PHÂN CỰC PHI TUYẾN. GVHD:TS. LÊ THỊ QUỲNH ANH SVTH:1.TRƯƠNG VĂN THỊNH-0413018 2.LÊ ĐÌNH MINH TRÍ-0413109 3.DƯƠNG ĐÌNH HIỆP-0413003 21.MÔMEN ĐIPÔN NGUYÊNTỬ VÀ PHÂNTỬ: a.Moment dipole caûm öùng: • Moment phân cực của nguyên tử, được xác định là : • với độ phân cực nguyên tử. • b. Tenxô ñoä phaân cöïc . p E   . x xx xy xz x y yx yy yz y z zx zy zz z p E p E p E                                    c. Moment dipole riêng : Có một số phân tử do cấu trúc của chúng mà có sẵn moment dipole trong cả khi không có điện trường ngoài. moment dipole riêng. 32.Độ phân cực trong chất điện môi. • Nếu điện trường ngoài E0 , trường của điện tích liên kết là E’. Khi đó điện trường tổng cộng bằng : E=E0 +E’ • véc tơ phân cực có thể xác định bởi : • với là moment dipole của từng phân tử. • • vectơ phân cực điện môi • với hệ số phân cực điện môi hay độ điện cảm của môi trường. ' ipP dV     ip  0. .P E     42.1:Môi trường tuyến tính, không tán sắc, đồng nhất và đẳng hướng . • Véc tơ phân cực điện môi tỷ lệ tuyến tính với vectơ cường độ điện trường ngoài E : • • • với là hằng số điện môi trong chân không. 0. .P E    9 12 0 (1/ 36 ).10 8,85.10 ( / )F m     2.2.Trong môi trường dị hướng : vectơ phân P là tuyến tính với 3 thành phần của vec tơ E: 0i ij j j P E  52.3:Môi trường tán sắc . • Mối liên hệ giữa P và E được mô tả bởi phương trình : • Nghiệm của phương trình này là: • Với gọi là mật độ phân cực được xác định từ phép biến đổi Fourier của hàm 2 1 2 32 d P dP a a a P E dt dt    0( ) ( ') ( ') 'P t x t t E t dt     0 ( )x t 0. ( )   62.4.Môi trường phi tuyến: • Trong môi trường phi tuyến véc tơ phân cực được biểu diễn là : • (*) • • với • • d là hệ số phi tuyến bậc hai tương ứng với các vật liệu phi tuyến khác nhau. d=10-24 đến 10-21(A.s/V2 ). • Với phụ thuộc từng loại vật liệu phi tuyến . 2 (3) 3 0 2 4 ...P E dE E      2 0 1n       (3) 34 2910 10 ( )to MKS   7Hay ta có : Dao động điều hòa tuyến tính của môi trưòng dưới tác động của điện trường ánh sáng được biểu diễn bởi phương trình : Re | |i tE Ee Với Giải phương trình này ta được nghiệm: 8Độ phân cực của môi trường được xác định là : Ta có thể biểu diễn dạng phức của độ điện thẩm như sau: Với 9Với môi trường dao động phi tuyến ta có thêm thành phần phi tuyến : do đó phương trình dao động là: Bây giờ ta chỉ xét thành phần phi tuyến bậc 2 : r = r1 + r2 Khi đó ta có 2 phương trình : (1) (2) 10 Điện trường sóng điện từ được biểu diễn dưới dạng : Nghiệm của phương trình (1) là : Ta tính r1 2 sử dụng biểu thức : Rồi thay vào phương trình (2) ta được nghiệm : 11 Như vậy : Với những thành phần phân cực thứ nhất và thứ 2 thì : Với