1. Lazer generasiyasının prinsipi
Atom quruluşu kiçik bir günəş sisteminə bənzəyir, atom nüvəsi ortadadır. Elektronlar atom nüvəsinin ətrafında daim fırlanır və atom nüvəsi də daim fırlanır.
Nüvə proton və neytronlardan ibarətdir. Protonlar müsbət yüklü, neytronlar isə yüksüzdür. Bütün nüvənin daşıdığı müsbət yüklərin sayı bütün elektronların daşıdığı mənfi yüklərin sayına bərabərdir, ona görə də ümumiyyətlə atomlar xarici dünyaya neytraldır.
Atomun kütləsinə gəldikdə, nüvə atomun kütləsinin böyük hissəsini cəmləşdirir və bütün elektronların tutduğu kütlə çox kiçikdir. Atom quruluşunda nüvə yalnız kiçik bir yer tutur. Elektronlar nüvənin ətrafında fırlanır və elektronlar fəaliyyət üçün daha böyük yerə malikdir.
Atomların iki hissədən ibarət “daxili enerjisi” var: biri elektronların orbit sürətinə və müəyyən kinetik enerjiyə malik olmasıdır; digəri isə mənfi yüklü elektronlarla müsbət yüklü nüvə arasında məsafənin olması və müəyyən miqdarda potensial enerjinin olmasıdır. Bütün elektronların kinetik enerjisi ilə potensial enerjisinin cəmi bütün atomun enerjisidir ki, bu da atomun daxili enerjisi adlanır.
Bütün elektronlar nüvənin ətrafında fırlanır; bəzən nüvəyə yaxın olanda bu elektronların enerjisi daha kiçik olur; bəzən nüvədən daha uzaqda bu elektronların enerjisi daha böyük olur; baş vermə ehtimalına görə insanlar elektron təbəqəni müxtəlif ” “Enerji səviyyəsinə” bölürlər; Müəyyən bir “Enerji Səviyyəsi”ndə tez-tez orbitdə fırlanan çoxsaylı elektronlar ola bilər və hər elektronun sabit orbiti yoxdur, lakin bu elektronların hamısı eyni enerji səviyyəsinə malikdir; “Enerji səviyyələri” bir-birindən təcrid olunmuşdur. Bəli, onlar enerji səviyyələrinə görə təcrid olunurlar. “Enerji səviyyəsi” anlayışı təkcə elektronları enerjiyə görə səviyyələrə bölmür, həm də elektronların orbit məkanını çox səviyyələrə bölür. Qısacası, bir atomun bir neçə enerji səviyyəsi ola bilər və müxtəlif enerji səviyyələri müxtəlif enerjilərə uyğundur; bəzi elektronlar “aşağı enerji səviyyəsində”, bəzi elektronlar isə “yüksək enerji səviyyəsində” orbitdədir.
Hal-hazırda orta məktəb fizika kitablarında müəyyən atomların struktur xüsusiyyətləri, hər bir elektron təbəqəsində elektronların paylanması qaydaları və müxtəlif enerji səviyyələrində elektronların sayı aydın şəkildə qeyd edilmişdir.
Atom sistemində elektronlar əsasən təbəqələrdə hərəkət edir, bəzi atomlar yüksək enerji səviyyələrində, bəziləri isə aşağı enerji səviyyələrində; atomlar daima xarici mühitin (temperatur, elektrik, maqnetizm) təsirinə məruz qaldığından, yüksək enerji səviyyəli elektronlar qeyri-sabitdir və kortəbii olaraq aşağı enerji səviyyəsinə keçəcək, onun təsiri udula bilər və ya xüsusi həyəcan effektləri yarada bilər. spontan emissiya”. Buna görə də, atom sistemində yüksək enerji səviyyəli elektronlar aşağı enerji səviyyələrinə keçdikdə, iki təzahür olacaq: "spontan emissiya" və "stimullaşdırılmış emissiya".
Spontan şüalanma, yüksək enerjili vəziyyətlərdə olan elektronlar qeyri-sabitdir və xarici mühitin (temperatur, elektrik, maqnit) təsirinə məruz qalır, kortəbii olaraq aşağı enerjili vəziyyətlərə keçir və artıq enerji fotonlar şəklində şüalanır. Bu cür şüalanmanın xarakterik xüsusiyyəti hər bir elektronun keçidinin müstəqil və təsadüfi olmasıdır. Müxtəlif elektronların spontan emissiyasının foton halları fərqlidir. İşığın kortəbii emissiyası "uyğunsuz" vəziyyətdədir və səpələnmiş istiqamətlərə malikdir. Bununla belə, spontan şüalanma atomların öz xüsusiyyətlərinə malikdir və müxtəlif atomların spontan şüalanma spektrləri fərqlidir. Bu barədə danışarkən insanlara fizikada əsas bilikləri xatırladır, “Hər hansı bir cisim istilik yaymaq qabiliyyətinə malikdir və obyekt davamlı olaraq elektromaqnit dalğalarını udmaq və yaymaq qabiliyyətinə malikdir. İstilikdən yayılan elektromaqnit dalğaları müəyyən bir spektr paylanmasına malikdir. Bu spektr Paylanma cismin özünün xüsusiyyətləri və temperaturu ilə bağlıdır. Buna görə də istilik şüalarının mövcudluğunun səbəbi atomların spontan emissiyasıdır.
Stimullaşdırılmış emissiyada yüksək enerji səviyyəli elektronlar “şərait üçün uyğun olan fotonların” “stimulyasiyası” və ya “induksiyası” altında aşağı enerji səviyyəsinə keçir və hadisə fotonu ilə eyni tezlikdə bir fotonu yayır. Stimullaşdırılmış radiasiyanın ən böyük xüsusiyyəti odur ki, stimullaşdırılan şüalanma nəticəsində yaranan fotonlar, stimullaşdırılmış radiasiya yaradan hadisə fotonları ilə tam olaraq eyni vəziyyətə malikdirlər. Onlar “aidiyyətli” vəziyyətdədirlər. Eyni tezlik və eyni istiqamətə malikdirlər və ikisini ayırd etmək tamamilə mümkün deyil. arasında fərqlər. Bu şəkildə, bir foton bir stimullaşdırılmış emissiya vasitəsilə iki eyni fotona çevrilir. Bu o deməkdir ki, işığın güclənməsi və ya “gücləndirilməsi”.
İndi bir daha təhlil edək, daha tez-tez stimullaşdırılan radiasiya əldə etmək üçün hansı şərtlər lazımdır?
Normal şəraitdə yüksək enerji səviyyələrində elektronların sayı həmişə aşağı enerji səviyyələrində elektronların sayından az olur. Atomların stimullaşdırılmış şüalanma yaratmasını istəyirsinizsə, yüksək enerji səviyyələrində elektronların sayını artırmaq istəyirsiniz, buna görə də məqsədi daha çox stimullaşdırmaq olan "nasos mənbəyi" lazımdır. , beləliklə, yüksək enerji səviyyəli elektronların sayı aşağı enerji səviyyəli elektronların sayından çox olacaq və “hissəciklərin sayının dəyişməsi” baş verəcəkdir. Çox yüksək enerji səviyyəli elektronlar yalnız çox qısa müddət qala bilər. Zaman daha aşağı enerji səviyyəsinə sıçrayacaq, buna görə də radiasiyanın stimullaşdırılmış emissiyası ehtimalı artacaq.
Əlbəttə ki, "nasos mənbəyi" müxtəlif atomlar üçün təyin edilmişdir. Bu, elektronları "rezonans" edir və daha aşağı enerji səviyyəli elektronların yüksək enerji səviyyələrinə keçməsinə imkan verir. Oxucular əsasən başa düşə bilərlər ki, lazer nədir? Lazer necə istehsal olunur? Lazer, müəyyən bir "nasos mənbəyinin" təsiri altında bir cismin atomları tərəfindən "həyəcanlanan" "işıq radiasiyası" dır. Bu lazerdir.
Göndərmə vaxtı: 27 may 2024-cü il
