En su curso introductorio, habría aprendido sobre materiales con una respuesta lineal (los dieléctricos isotrópicos homogéneos lineales son las únicas cosas con las que generalmente se trata). Es decir, la polarización inducida es proporcional al campo eléctrico. La consecuencia de esto es que la luz dispersada por tales objetos tiene la misma frecuencia que la luz incidente.
Pero en realidad, la respuesta material no es lineal. Muchos materiales tienen una respuesta no lineal y la relación entre polarización y campo es más complicada. En muchos casos, podemos expresar la polarización como una serie de potencia en el campo eléctrico. El primer término de la serie después del lineal suele ser cuadrático, y da como resultado una dispersión al doble de la frecuencia de la luz incidente, que se conoce como segunda generación armónica (SHG).
Ahora, estos efectos no lineales dependen mucho de la simetría. Por ejemplo, en los cristales que muestran centrosimetría, no puede haber una segunda generación de armónicos a partir de la mayor parte del material, sino solo desde la superficie. Por lo tanto, generalmente diferenciamos entre SHG a granel y SHG de superficie.
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