Фано резонансы: физикалық құбылыс, шағылысу спектрінің асимметриялық пішінін тудырады. Теориялық түсіндірмесі, қасиеттері мен қолданылуы туралы біліңіз.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Шашырау резонансының түрі
Type of scattering resonance
Физикада Фано резонансы – асимметриялық сызық пішініне алып келетін резонанстық шашырау құбылысының бір түрі. Асимметриялық сызық пішініне фондық және резонанстық шашырау процесі арасындағы интерференция себеп болады. Бұл құбылысты 1961 жылы гелийден электрондардың инакша шашырауының шашырау сызық пішінін теориялық тұрғыдан түсіндірген итальян-американдық физик Уго Фаноның есімімен атаған; алайда, бұл құбылысты алғаш рет Этторе Майорана ашқан. Фано резонансы – әлсіз байланыс эффектісі, яғни ыдырау жылдамдығы соншалықты жоғары, гибридтеу пайда болмайды. Байланыс резонанстың қасиеттерін, мысалы, спектрлік орналасуын және енін өзгертеді, ал оның сызық пішіні ерекше асимметриялық Фано профилін қабылдайды. Бұл – жалпы толқын құбылысы болғандықтан, физика мен инженерияның көптеген салаларында оның мысалдарын кездестіруге болады.
In physics, a Fano resonance is a type of resonant scattering phenomenon that gives rise to an asymmetric line shape. Interference between a background and a resonant scattering process produces the asymmetric line shape. It is named after Italian American physicist Ugo Fano, who in 1961 gave a theoretical explanation for the scattering line shape of inelastic scattering of electrons from helium; however, Ettore Majorana was the first to discover this phenomenon. Fano resonance is a weak coupling effect meaning that the decay rate is so high, that no hybridization occurs. The coupling modifies the resonance properties such as spectral position and width and its line shape takes on the distinctive asymmetric Fano profile. Because it is a general wave phenomenon, examples can be found across many areas of physics and engineering.
Тарих
Фано сызығының түрі алғаш рет гелийдің инеластикалық электрондық шашырауы және автоионизация контекстінде түсіндірілді. Түсетін электрон атомды қоздырып, белгілі бір формадағы резонанс күйіне жеткізеді. Екі рет қоздырылған атом, қоздырылған электронның біреуін шығарып, өздігінен ыдырайды. Фано көрсеткендей, түсетін электронды тікелей шашырату амплитудасы мен автоионизация арқылы шашырату амплитудасы арасындағы интерференция автоионизация энергиясының айналасында асимметриялық шашырау сызығының пішінін қалыптастырады, оның ені автоионизацияның өмір сүру уақытына кері пропорционал.
The explanation of the Fano line shape first appeared in the context of inelastic electron scattering by helium and autoionization. The incident electron doubly excites the atom to the state, a sort of shape resonance. The doubly excited atom spontaneously decays by ejecting one of the excited electrons. Fano showed that interference between the amplitude to simply scatter the incident electron and the amplitude to scatter via autoionization creates an asymmetric scattering line shape around the autoionization energy with a line width very close to the inverse of the autoionization lifetime.
Мысалдар
Фано резонанстарының мысалдары атомдық физика, ядролық физика, конденсирленген зат физикасы, электр тізбектері, микротолқынды инженерия, сызықтық емес оптика, нанофотоника, магниттік метаматериалдар және механикалық толқындар салаларында кездеседі. Фано құбылысын фотоэлектрондық спектроскопия және Раман спектроскопиясы арқылы байқауға болады.
Examples of Fano resonances can be found in atomic physics, nuclear physics, condensed matter physics, electrical circuits, microwave engineering, nonlinear optics, nanophotonics, magnetic metamaterials, and in mechanical waves. Fano can be observed with photoelectron spectroscopy and Raman spectroscopy.