Sum frequency generation spectroscopy
ಸಮ್ ಫ್ರೀಕ್ವೆನ್ಸಿ ಜನರೇಷನ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ (ಎಸ್ಎಫ್ಜಿ) ಮೇಲ್ಮೈಗಳು ಮತ್ತು ಇಂಟರ್ಫೇಸ್ಗಳನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಲು ಬಳಸುವ ರೇಖಾತ್ಮಕವಲ್ಲದ ಲೇಸರ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ ತಂತ್ರವಾಗಿದೆ. ಇದನ್ನು ಲೊರೆಂಟ್ಜ್ ಆಂದೋಲಕಗಳ ಸರಣಿಯ ಮೊತ್ತವಾಗಿ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಬಹುದು. ಒಂದು ವಿಶಿಷ್ಟವಾದ ಎಸ್. ಎಫ್. ಜಿ ಸೆಟಪ್ನಲ್ಲಿ, ಎರಡು ಲೇಸರ್ ಕಿರಣಗಳು ಇಂಟರ್ಫೇಸ್ನಲ್ಲಿ ಮಿಶ್ರಣವಾಗುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಎರಡು ಇನ್ಪುಟ್ ಆವರ್ತನಗಳ ಮೊತ್ತಕ್ಕೆ ಸಮಾನವಾದ ಆವರ್ತನದೊಂದಿಗೆ ಔಟ್ಪುಟ್ ಕಿರಣವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತವೆ, ಇದು ಆಪಾದಿತ ಕಿರಣಗಳ ತರಂಗವಾಹಕಗಳ ಮೊತ್ತದಿಂದ ನೀಡಲಾದ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ತಂತ್ರವನ್ನು 1987 ರಲ್ಲಿ ಯುಯೆನ್-ರಾನ್ ಶೆನ್ ಮತ್ತು ಅವರ ವಿದ್ಯಾರ್ಥಿಗಳು ಎರಡನೇ ಹಾರ್ಮೋನಿಕ್ ಪೀಳಿಗೆಯ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೋಪಿಯ ವಿಸ್ತರಣೆಯಾಗಿ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದರು ಮತ್ತು ಅನಿಲ-ಘನ, ಅನಿಲ-ದ್ರವ ಮತ್ತು ದ್ರವ-ಘನ ಸಂಪರ್ಕಸಾಧನಗಳಲ್ಲಿ ಅಣುಗಳ ಸಂಯೋಜನೆ, ದೃಷ್ಟಿಕೋನ ವಿತರಣೆ ಮತ್ತು ರಚನಾತ್ಮಕ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯಲು ತ್ವರಿತವಾಗಿ ಅನ್ವಯಿಸಿದರು. ಅದರ ಆವಿಷ್ಕಾರದ ನಂತರ, ಫಿಲಿಪ್ ಗಯೊಟ್-ಸಿಯೋನೆಸ್ಟ್ ಮೇಲ್ಮೈಗಳಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಮತ್ತು ಕಂಪನ ಡೈನಾಮಿಕ್ಸ್ನ ಮೊದಲ ಅಳತೆಗಳನ್ನು ಪಡೆಯಲು ತಂತ್ರವನ್ನು ವಿಸ್ತರಿಸಿದರು. ಏಕ ಪದರದ ಮೇಲ್ಮೈ ಸೂಕ್ಷ್ಮವಾಗಿರುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ, ಸ್ಥಳದಲ್ಲೇ ನಿರ್ವಹಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ (ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಜಲೀಯ ಮೇಲ್ಮೈಗಳು ಮತ್ತು ಅನಿಲಗಳಲ್ಲಿ) ಮತ್ತು ಅಲ್ಟ್ರಾ ಫಾಸ್ಟ್ ಸಮಯದ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ ಒದಗಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದಲ್ಲಿ ಎಸ್. ಎಫ್. ಜಿ ಅನುಕೂಲಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಎಸ್. ಎಫ್. ಜಿ. ಯು ಇನ್ಫ್ರಾರೆಡ್ ಮತ್ತು ರಾಮನ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೋಪಿಯ ಪೂರಕ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ. ಥಿಯರಿ ಐಆರ್-ವಿಸಿಬಲ್ ಸಮ್ ಫ್ರೀಕ್ವೆನ್ಸಿ ಜನರೇಷನ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೋಪಿಯು ಎರಡು ಲೇಸರ್ ಕಿರಣಗಳನ್ನು (ಇನ್ಫ್ರಾರೆಡ್ ಪ್ರೋಬ್ ಮತ್ತು ವಿಸಿಬಲ್ ಪಂಪ್) ಬಳಸುತ್ತದೆ, ಇದು ವಸ್ತುವಿನ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಅಥವಾ ಎರಡು ಮಾಧ್ಯಮಗಳ ನಡುವಿನ ಇಂಟರ್ಫೇಸ್ನಲ್ಲಿ ಪ್ರಾದೇಶಿಕವಾಗಿ ಮತ್ತು ತಾತ್ಕಾಲಿಕವಾಗಿ ಅತಿಕ್ರಮಿಸುತ್ತದೆ. ಎರಡು ಇನ್ಪುಟ್ ಕಿರಣಗಳ ಮೊತ್ತದ ಆವರ್ತನದಲ್ಲಿ ಔಟ್ಪುಟ್ ಕಿರಣವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಎರಡು ಇನ್ಪುಟ್ ಕಿರಣಗಳು ಸಾಕಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚಿನ ತೀವ್ರತೆಯೊಂದಿಗೆ ಮೇಲ್ಮೈಯನ್ನು ಪ್ರವೇಶಿಸಲು ಸಮರ್ಥವಾಗಿರಬೇಕು, ಮತ್ತು ಔಟ್ಪುಟ್ ಕಿರಣವು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲು ಮೇಲ್ಮೈಯನ್ನು ಪ್ರತಿಬಿಂಬಿಸಲು (ಅಥವಾ ರವಾನಿಸಲು) ಸಮರ್ಥವಾಗಿರಬೇಕು. ಸ್ಥೂಲವಾಗಿ ಹೇಳುವುದಾದರೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಒಟ್ಟು ಆವರ್ತನ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಮೀಟರ್ಗಳನ್ನು ಎರಡು ವಿಧಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದೆಂದು ಪರಿಗಣಿಸಬಹುದು, ಸ್ಕ್ಯಾನಿಂಗ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು (ಕಿರಿದಾದ ಬ್ಯಾಂಡ್ವಿಡ್ತ್ ಪ್ರೋಬ್ ಕಿರಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವವು) ಮತ್ತು ಬ್ರಾಡ್ಬ್ಯಾಂಡ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು (ವಿಶಾಲ ಬ್ಯಾಂಡ್ವಿಡ್ತ್ ಪ್ರೋಬ್ ಕಿರಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವವು). ಹಿಂದಿನ ರೀತಿಯ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಮೀಟರ್ಗೆ, ಪಂಪ್ ಕಿರಣವು ಸ್ಥಿರ ಆವರ್ತನದಲ್ಲಿ ಹಿಡಿದಿರುವ ಗೋಚರ ತರಂಗಾಂತರದ ಲೇಸರ್ ಆಗಿದೆ, ಮತ್ತು ಇನ್ನೊಂದು (ಪ್ರೋಬ್ ಕಿರಣ) ಟ್ಯೂನ್ ಮಾಡಬಹುದಾದ ಅತಿಗೆಂಪು ಲೇಸರ್ ಆಗಿದೆ-ಐಆರ್ ಲೇಸರ್ ಅನ್ನು ಟ್ಯೂನ್ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ, ಈ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಆಣ್ವಿಕ ಅನುರಣನಗಳನ್ನು ಸ್ಕ್ಯಾನ್ ಮಾಡಬಹುದು ಮತ್ತು ಇಂಟರ್ಫೇಸಿಯಲ್ ಪ್ರದೇಶದ ಕಂಪನ ವರ್ಣಪಟಲವನ್ನು ತುಂಡು ತುಂಡಾಗಿ ಪಡೆಯಬಹುದು. ಬ್ರಾಡ್ಬ್ಯಾಂಡ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಮೀಟರ್ನಲ್ಲಿ, ಗೋಚರ ಪಂಪ್ ಕಿರಣವನ್ನು ಮತ್ತೊಮ್ಮೆ ಸ್ಥಿರ ಆವರ್ತನದಲ್ಲಿ ಹಿಡಿದಿಡಲಾಗುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಪ್ರೋಬ್ ಕಿರಣವು ವರ್ಣಪಟಲದ ಅಗಲವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಈ ಲೇಸರ್ ಕಿರಣಗಳು ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಅತಿಕ್ರಮಿಸುತ್ತವೆ, ಆದರೆ ಸ್ಕ್ಯಾನಿಂಗ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಮೀಟರ್ಗಿಂತ ಏಕಕಾಲದಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕ ಶ್ರೇಣಿಯ ಆಣ್ವಿಕ ಅನುರಣನಗಳನ್ನು ಪ್ರವೇಶಿಸಬಹುದು, ಮತ್ತು ಆದ್ದರಿಂದ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಾವನ್ನು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ವೇಗವಾಗಿ ಪಡೆಯಬಹುದು, ಇದು ಇಂಟರ್ಫೇಸಿಯಲ್ ಸೆನ್ಸಿಟಿವಿಟಿಯೊಂದಿಗೆ ಸಮಯ-ಪರಿಹರಿಸಿದ ಅಳತೆಗಳನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ. ರೇಖೀಯವಲ್ಲದ ಒಳಗಾಗುವಿಕೆ ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ರೇಖೀಯವಲ್ಲದ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗೆ, ಔಟ್ಪುಟ್ ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ಧ್ರುವೀಕರಣವನ್ನು, ರೇಖೀಯವಲ್ಲದ ಒಳಗಾಗುವಿಕೆಯ ನೇ ಕ್ರಮವು ಎಲ್ಲಿದೆ ಎಂಬುದರ ಮೂಲಕ ನೀಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸೆಂಟ್ರೋಸಿಮೆಟ್ರಿಕ್ ಮಾಧ್ಯಮದಲ್ಲಿ ಎಲ್ಲಾ ಸಮ ಕ್ರಮದ ಒಳಗಾಗುವಿಕೆಗಳು ಶೂನ್ಯವಾಗುತ್ತವೆ ಎಂಬುದು ಗಮನಿಸಬೇಕಾದ ಸಂಗತಿ. ಇದಕ್ಕೆ ಪುರಾವೆ ಈ ಕೆಳಗಿನಂತಿದೆ. ಕೆಲವು ಆರ್ಬಿಟ್ರರಿ ವೆಕ್ಟರ್ನಿಂದ ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಲಾದ ಇನ್ವರ್ಷನ್ ಆಪರೇಟರ್ ಆಗಿರಲಿ. ನಂತರ ಮೇಲಿನ ಧ್ರುವೀಕರಣ ಸಮೀಕರಣದ ಎಡ ಮತ್ತು ಬಲ ಬದಿಗೆ ಅನ್ವಯಿಸುವುದರಿಂದ ಈ ಸಮೀಕರಣವನ್ನು ಮೂಲ ಧ್ರುವೀಕರಣ ಸಮೀಕರಣದೊಂದಿಗೆ ಸೇರಿಸುವುದರಿಂದ ಅದು ಸೆಂಟ್ರೋಸಿಮೆಟ್ರಿಕ್ ಮಾಧ್ಯಮದಲ್ಲಿ ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಕ್ಯೂ. ಇ. ಡಿ. [ಟಿಪ್ಪಣಿ 1: ಅಂತಿಮ ಸಮಾನತೆಯನ್ನು ಗಣಿತದ ಪ್ರಚೋದನೆಯಿಂದ ಸಾಬೀತುಪಡಿಸಬಹುದು, ಪ್ರೇರಕ ಹಂತದಲ್ಲಿ ಎರಡು ಪ್ರಕರಣಗಳನ್ನು ಪರಿಗಣಿಸುವ ಮೂಲಕ; ಅಲ್ಲಿ ಬೆಸ ಮತ್ತು ಸಮವಾಗಿರುತ್ತದೆ.] [ಟಿಪ್ಪಣಿ 2: ಈ ಪುರಾವೆಯು ಸಮವಾಗಿರುವ ಪ್ರಕರಣವನ್ನು ಸಮರ್ಥಿಸುತ್ತದೆ. ಸೆಟ್ಟಿಂಗ್ ಬೆಸ ಪ್ರಕರಣವನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಉಳಿದ ಪುರಾವೆ ಒಂದೇ ಆಗಿರುತ್ತದೆ.] ಎರಡನೇ ಕ್ರಮಾಂಕದ ರೇಖಾತ್ಮಕವಲ್ಲದ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿ, ಎಸ್. ಎಫ್. ಜಿ. ಯು 2ನೇ ಕ್ರಮಾಂಕದ ಒಳಗಾಗುವಿಕೆಯ ಮೇಲೆ ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿದೆ, ಇದು ಮೂರನೇ ಶ್ರೇಣಿಯ ಟೆನ್ಸರ್ ಆಗಿದೆ. ಇದು ಎಸ್. ಎಫ್. ಜಿ. ಗೆ ಲಭ್ಯವಿರುವ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಮಿತಿಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ. ಸೆಂಟ್ರೋಸಿಮೆಟ್ರಿಕ್ ಮಾಧ್ಯಮವು ಬಹುಪಾಲು ಅನಿಲಗಳು, ದ್ರವಗಳು ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಘನವಸ್ತುಗಳನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್-ದ್ವಿಧ್ರುವದ ಅಂದಾಜಿನ ಊಹೆಯ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ, ಇದು ಬಹುಧ್ರುವಗಳು ಮತ್ತು ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷಣಗಳಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಸಂಕೇತವನ್ನು ನಿರ್ಲಕ್ಷಿಸುತ್ತದೆ. ಎರಡು ವಿಭಿನ್ನ ವಸ್ತುಗಳು ಅಥವಾ ಎರಡು ಸೆಂಟ್ರೋಸಿಮೆಟ್ರಿಕ್ ಮಾಧ್ಯಮಗಳ ನಡುವಿನ ಅಂತರಸಂಪರ್ಕದಲ್ಲಿ, ವಿಲೋಮ ಸಮ್ಮಿತಿಯನ್ನು ಮುರಿಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಎಸ್. ಎಫ್. ಜಿ. ಸಂಕೇತವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಬಹುದು. ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಬರುವ ವರ್ಣಪಟಲವು ಅಣುಗಳ ತೆಳುವಾದ ಪದರವನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ಇದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ನಿವ್ವಳ ಧ್ರುವೀಯ ದೃಷ್ಟಿಕೋನವಿದ್ದಾಗ ಒಂದು ಸಂಕೇತವು ಕಂಡುಬರುತ್ತದೆ. ಎಸ್. ಎಫ್. ಜಿ ತೀವ್ರತೆ ಔಟ್ಪುಟ್ ಕಿರಣವನ್ನು ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ ಸಂಗ್ರಹಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅದರ ತೀವ್ರತೆಯನ್ನು ಗೋಚರ ಆವರ್ತನ, ಐ. ಆರ್ ಆವರ್ತನ ಮತ್ತು ಎಸ್. ಎಫ್. ಜಿ ಆವರ್ತನವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಲೆಕ್ಕಹಾಕಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅನುಪಾತದ ಸ್ಥಿರಾಂಕವು ಸಾಹಿತ್ಯದಾದ್ಯಂತ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ, ಅವುಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನವು ಔಟ್ಪುಟ್ ಆವರ್ತನದ ಚೌಕದ ಉತ್ಪನ್ನ ಮತ್ತು ಪ್ರತಿಫಲನ ಕೋನದ ಚೌಕಾಕಾರದ ಸೆಕೆಂಡ್ ಅನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿವೆ. ಇತರ ಅಂಶಗಳು ಮೂರು ಕಿರಣಗಳ ವಕ್ರೀಭವನಗಳ ಸೂಚ್ಯಂಕವನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿವೆ. ಎರಡನೇ ಕ್ರಮಾಂಕದ ಒಳಗಾಗುವಿಕೆಯು ಎರಡು ಕೊಡುಗೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಅಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿಧ್ವನಿಸದ ಕೊಡುಗೆ ಮತ್ತು ಪ್ರತಿಧ್ವನಿಸುವ ಕೊಡುಗೆ. ಪ್ರತಿಧ್ವನಿಸದ ಕೊಡುಗೆಯು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳಿಂದ ಬಂದಿದೆ ಎಂದು ಭಾವಿಸಲಾಗಿದೆ. ಈ ಕೊಡುಗೆಯನ್ನು ಹಲವುವೇಳೆ ವರ್ಣಪಟಲದ ಮೇಲೆ ಸ್ಥಿರವೆಂದು ಪರಿಗಣಿಸಲಾಗಿದೆಯಾದರೂ, ಇದು ಅನುರಣನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯೊಂದಿಗೆ ಏಕಕಾಲದಲ್ಲಿ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವುದರಿಂದ, ಎರಡು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು ತೀವ್ರತೆಗಾಗಿ ಸ್ಪರ್ಧಿಸಬೇಕು. ಈ ಸ್ಪರ್ಧೆಯು ಅನುರಣನದ ಅಟೆನ್ಯುಯೇಷನ್ ಮೂಲಕ ಅನುರಣನದ ವೈಶಿಷ್ಟ್ಯಗಳ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಅನುರಣನವಿಲ್ಲದ ಕೊಡುಗೆಯನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ. ಅನುರಣನವಲ್ಲದ ಹಸ್ತಕ್ಷೇಪಗಳನ್ನು ಹೇಗೆ ಸಮರ್ಪಕವಾಗಿ ಸರಿಪಡಿಸುವುದು ಎಂದು ಪ್ರಸ್ತುತ ತಿಳಿದಿಲ್ಲವಾದ್ದರಿಂದ, ಯಾವುದೇ ಅನುರಣನವಲ್ಲದ ಹಸ್ತಕ್ಷೇಪದಿಂದ ಅನುರಣನ ಕೊಡುಗೆಗಳನ್ನು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸುವುದು ಬಹಳ ಮುಖ್ಯ, ಇದನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಅನುರಣನವಲ್ಲದ ನಿಗ್ರಹದ ತಂತ್ರವನ್ನು ಬಳಸಿ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅನುರಣಿಸುವ ಕೊಡುಗೆಯು ಕಂಪನ ವಿಧಾನಗಳಿಂದ ಬಂದಿದೆ ಮತ್ತು ಅನುರಣನದಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಇದನ್ನು ಲೊರೆಂಟ್ಜ್ ಆಂದೋಲಕಗಳ ಸರಣಿಯ ಮೊತ್ತವಾಗಿ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಬಹುದು, ಅಲ್ಲಿ ಶಕ್ತಿ ಅಥವಾ ವೈಶಾಲ್ಯ, ಅನುರಣನ ಆವರ್ತನ, ಡ್ಯಾಂಪಿಂಗ್ ಅಥವಾ ಲೈನ್ವಿಡ್ತ್ ಗುಣಾಂಕ (ಎಫ್ಡಬ್ಲ್ಯೂಹೆಚ್ಎಂ), ಮತ್ತು ಪ್ರತಿ ಸೂಚ್ಯಂಕವು ಸಾಮಾನ್ಯ (ಅನುರಣನ ಕಂಪನ) ವಿಧಾನವಾಗಿದೆ. ವೈಶಾಲ್ಯವು ಪ್ರೇರಿತ ದ್ವಿಧ್ರುವ ಕ್ಷಣ ಮತ್ತು ಧ್ರುವೀಕರಣದ ಉತ್ಪನ್ನವಾಗಿದೆ. ಒಟ್ಟಾರೆಯಾಗಿ, ಪರಿವರ್ತನೆಯು ಐಆರ್ ಮತ್ತು ರಾಮನ್ ಇಬ್ಬರೂ ಸಕ್ರಿಯವಾಗಿರಬೇಕು ಎಂದು ಇದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಮೇಲಿನ ಸಮೀಕರಣಗಳನ್ನು ಒಟ್ಟುಗೂಡಿಸಿ ರಚಿಸಬಹುದು, ಇದನ್ನು ತರಂಗ ಸಂಖ್ಯೆಗಳ ಶ್ರೇಣಿಯ ಮೇಲೆ ಎಸ್. ಎಫ್. ಜಿ ಔಟ್ಪುಟ್ ಅನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಎಸ್. ಎಫ್. ಜಿ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಮೇಲ್ಮೈ ಅಣುವಿನ ಕಂಪನ ಕ್ರಮದ ಮೇಲೆ ಸ್ಕ್ಯಾನ್ ಮಾಡಿದಾಗ, ಔಟ್ಪುಟ್ ತೀವ್ರತೆಯನ್ನು ಅನುರಣಿಸುತ್ತದೆ. ಔಟ್ಪುಟ್ ಇಂಟೆನ್ಸಿಟಿ ವರ್ಸಸ್ ತರಂಗಸಂಖ್ಯೆಯ ಚಿತ್ರಾತ್ಮಕ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯಲ್ಲಿ, ಇದನ್ನು ಲೊರೆಂಟ್ಜಿಯನ್ ಶಿಖರಗಳು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತವೆ. ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ, ಏಕರೂಪದ ವಿಸ್ತರಣೆಯು ಮತ್ತು ಶಿಖರಗಳ ನಡುವೆ ಹಸ್ತಕ್ಷೇಪವು ಸಂಭವಿಸಬಹುದು. ತೀವ್ರತೆಯ ವಿತರಣೆಗೆ ಉತ್ತಮವಾಗಿ ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳಲು ಲೊರೆಂಟ್ಜ್ ಪ್ರೊಫೈಲ್ ಅನ್ನು ಗಾಸಿಯನ್ ತೀವ್ರತೆಯ ವಿತರಣೆಯೊಂದಿಗೆ ಸುರುಳಿಯಾಗಿಸಬಹುದು. ಎರಡನೇ ಕ್ರಮಾಂಕದ ಒಳಗಾಗುವಿಕೆಯಿಂದ, ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಅಣುಗಳ ದೃಷ್ಟಿಕೋನದ ಬಗ್ಗೆ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಖಚಿತಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು ಸಾಧ್ಯವಿದೆ. ಇಂಟರ್ಫೇಸ್ನಲ್ಲಿರುವ ಅಣುಗಳು ಇನ್ಪುಟ್ ಕಿರಣಕ್ಕೆ ಹೇಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುತ್ತವೆ ಎಂಬುದನ್ನು ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ. ಧ್ರುವೀಯ ಅಣುಗಳ ನಿವ್ವಳ ದೃಷ್ಟಿಕೋನದಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಯು ಅದರ ಚಿಹ್ನೆಯ ಬದಲಾವಣೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಶ್ರೇಣಿ 3 ಟೆನ್ಸರ್ ಆಗಿ, ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಅಂಶಗಳು ದೃಷ್ಟಿಕೋನದ ಬಗ್ಗೆ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತವೆ. ಅಜಿಮುತಲ್ ಸಮ್ಮಿತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಮೇಲ್ಮೈಗೆ, ಅಂದರೆ. ರಾಡ್ ಸಮ್ಮಿತಿಯನ್ನು ಊಹಿಸಿಕೊಂಡರೆ, ಇಪ್ಪತ್ತೇಳು ಟೆನ್ಸರ್ ಅಂಶಗಳಲ್ಲಿ ಏಳು ಅಂಶಗಳು ಮಾತ್ರ ಶೂನ್ಯವಲ್ಲದವು (ನಾಲ್ಕು ರೇಖೀಯವಾಗಿ ಸ್ವತಂತ್ರವಾಗಿರುತ್ತವೆ), ಇವು ಮತ್ತು ಟೆನ್ಸರ್ ಅಂಶಗಳನ್ನು ಎರಡು ವಿಭಿನ್ನ ಧ್ರುವೀಕರಣಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ನಿರ್ಧರಿಸಬಹುದು, ಒಂದು ಘಟನೆಯ ಸಮತಲಕ್ಕೆ ಲಂಬವಾದ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರ ವಾಹಕಕ್ಕೆ, ಎಸ್ ಎಂದು ಲೇಬಲ್ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ, ಮತ್ತು ಒಂದು ಘಟನೆಯ ಸಮತಲಕ್ಕೆ ಸಮಾನಾಂತರವಾದ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರ ವಾಹಕಕ್ಕೆ, ಪಿ ಎಂದು ಲೇಬಲ್ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ. ನಾಲ್ಕು ಸಂಯೋಜನೆಗಳು ಸಾಕಾಗುತ್ತವೆಃ ಪಿಪಿಪಿ, ಎಸ್ಎಸ್ಪಿ, ಎಸ್ಪಿಎಸ್, ಪಿಎಸ್ಎಸ್, ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತಿರುವ ಆವರ್ತನದಲ್ಲಿ ಪಟ್ಟಿ ಮಾಡಲಾದ ಅಕ್ಷರಗಳೊಂದಿಗೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಮೊದಲನೆಯದು ಮೊತ್ತ ಆವರ್ತನಕ್ಕೆ, ಎರಡನೆಯದು ಗೋಚರ ಕಿರಣಕ್ಕೆ, ಮತ್ತು ಕೊನೆಯದು ಅತಿಗೆಂಪು ಕಿರಣಕ್ಕೆ. ನಾಲ್ಕು ಸಂಯೋಜನೆಗಳು ನಾಲ್ಕು ವಿಭಿನ್ನ ತೀವ್ರತೆಗಳಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಅಲ್ಲಿ ಸೂಚ್ಯಂಕವು ಇಂಟರ್ಫೇಸಿಯಲ್-ಪ್ಲೇನ್ನದ್ದಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಅವು ರೇಖೀಯ ಮತ್ತು ರೇಖಾತ್ಮಕವಲ್ಲದ ಫ್ರೆಸ್ನೆಲ್ ಅಂಶಗಳಾಗಿವೆ. ಟೆನ್ಸರ್ ಅಂಶಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುವ ಮೂಲಕ ಮತ್ತು ಸರಿಯಾದ ರೂಪಾಂತರಗಳನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸುವ ಮೂಲಕ, ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿರುವ ಅಣುಗಳ ದೃಷ್ಟಿಕೋನವನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯಬಹುದು. ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಸೆಟಪ್ ಎಸ್. ಎಫ್. ಜಿ. ಯು ಎರಡನೇ ಕ್ರಮಾಂಕದ ರೇಖಾತ್ಮಕವಲ್ಲದ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ವಿದ್ಯಮಾನವಾಗಿರುವುದರಿಂದ, ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಸೆಟಪ್ನಲ್ಲಿನ ಪ್ರಮುಖ ತಾಂತ್ರಿಕ ಕಾಳಜಿಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾದ ಗುರುತಿಸಬಹುದಾದ ಶಿಖರಗಳು ಮತ್ತು ಕಿರಿದಾದ ಬ್ಯಾಂಡ್ವಿಡ್ತ್ಗಳೊಂದಿಗೆ ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲು ಸಾಕಷ್ಟು ಬಲವಾದ ಸಂಕೇತವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ. ಪಿಕೋಸೆಕೆಂಡ್ ಮತ್ತು ಫೆಮ್ಟೊಸೆಕೆಂಡ್ ನಾಡಿ ಅಗಲದ ಲೇಸರ್ಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿನ ಗರಿಷ್ಠ ಕ್ಷೇತ್ರದ ತೀವ್ರತೆಗಳಿಂದಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸಾಮಾನ್ಯ ಮೂಲಗಳಲ್ಲಿ ಟಿಐಃ ನೀಲಮಣಿ ಲೇಸರ್ಗಳು ಸೇರಿವೆ, ಇದು ಸುಲಭವಾಗಿ ಫೆಮ್ಟೊಸೆಕೆಂಡ್ ಆಡಳಿತದಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ, ಅಥವಾ ಪಿಕೋಸೆಕೆಂಡ್ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಗಾಗಿ ನಿಯೋಡೈಮಿಯಂ ಆಧಾರಿತ ಲೇಸರ್ಗಳು. ಚಿಕ್ಕದಾದ ದ್ವಿದಳ ಧಾನ್ಯಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ಗರಿಷ್ಠ ತೀವ್ರತೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತವೆಯಾದರೂ, ಲೇಸರ್ ಪಲ್ಸ್ನ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಲ್ ಬ್ಯಾಂಡ್ವಿಡ್ತ್ ಸಹ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಸೆಟಪ್ನ ಔಟ್ಪುಟ್ನ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಲ್ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ಗೆ ಮಿತಿಯನ್ನು ಹಾಕುತ್ತದೆ. ಪಂಪ್ ಪಲ್ಸ್ನ ಬ್ಯಾಂಡ್ವಿಡ್ತ್ ಅನ್ನು ಕಿರಿದಾಗಿಸುವ ಮೂಲಕ ಇದನ್ನು ಸರಿದೂಗಿಸಬಹುದು, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಅಪೇಕ್ಷಿತ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಿಗೆ ವಿನಿಮಯವಾಗುತ್ತದೆ. ಆಧುನಿಕ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಸೆಟಪ್ಗಳಲ್ಲಿ, ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಪ್ಯಾರಾಮೆಟ್ರಿಕ್ ಜನರೇಷನ್ (ಒಪಿಜಿ), ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಪ್ಯಾರಾಮೆಟ್ರಿಕ್ ಆಸಿಲೇಷನ್ (ಒಪಿಒ) ಮತ್ತು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಪ್ಯಾರಾಮೆಟ್ರಿಕ್ ಆಂಪ್ಲಿಫಿಕೇಷನ್ (ಒಪಿಎ) ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಿಂದ ಪ್ರೋಬ್ ಪಲ್ಸ್ನ ಟ್ಯೂನ್ ಮಾಡಬಹುದಾದ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಒಟ್ಟು ಆಂತರಿಕ ಪ್ರತಿಫಲನ ಸೆಟಪ್ನಂತಹ ವಿಶೇಷ ಜ್ಯಾಮಿತಿಗಳನ್ನು ಬಳಸುವ ಮೂಲಕ ಸಿಗ್ನಲ್ ಬಲವನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಬಹುದು, ಇದು ಕೋನಗಳನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸಲು ಪ್ರಿಸ್ಮ್ ಅನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಅವು ನಿರ್ಣಾಯಕ ಕೋನಗಳಿಗೆ ಹತ್ತಿರದಲ್ಲಿರುತ್ತವೆ, ಎಸ್ಎಫ್ಜಿ ಸಿಗ್ನಲ್ ಅನ್ನು ಅದರ ನಿರ್ಣಾಯಕ ಕೋನದಲ್ಲಿ ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ, ಇದು ಸಿಗ್ನಲ್ ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ. ಸಾಮಾನ್ಯ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ ಸೆಟಪ್ಗಳು ಫಿಲ್ಟರಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲು ಮೊನೊಕ್ರೊಮೇಟರ್ ಮತ್ತು ಫೋಟೊಮಲ್ಟಿಪ್ಲೈಯರ್ ಅನ್ನು ಬಳಸುತ್ತವೆ. ಉಲ್ಲೇಖಗಳು ಕಂಪನ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ ಮೇಲ್ಮೈ ವಿಜ್ಞಾನ