1. Лазер ясау принцибы
Атом структурасы кечкенә кояш системасына охшаган, уртада атом ядрәсе бар. Электроннар атом ядрәсе тирәсендә гел әйләнәләр, һәм атом ядрәсе дә гел әйләнәләр.
Ядро протоннардан һәм нейтроннардан тора. Протоннар уңай корылган һәм нейтроннар зарядсыз. Бөтен ядрә күтәргән уңай корылмалар саны бөтен электроннар йөртә торган тискәре корылмалар санына тигез, шуңа күрә атомнар тышкы дөньяга битараф.
Атом массасына килгәндә, ядро атом массасының күпчелек өлешен туплый, һәм барлык электроннар биләгән масса бик аз. Атом структурасында ядрә кечкенә урын били. Электроннар ядрә тирәсендә әйләнәләр, һәм электроннар активлык өчен күпкә зуррак мәйданга ия.
Атомнарда "эчке энергия" бар, ул ике өлештән тора: берсе - электроннарның орбита тизлеге һәм билгеле кинетик энергиясе; икенчесе - тискәре корылган электроннар һәм уңай корылган ядро арасында ераклык бар, һәм билгеле күләмдә потенциаль энергия бар. Барлык электроннарның кинетик энергиясе һәм потенциаль энергиясе суммасы - бөтен атом энергиясе, ул атомның эчке энергиясе дип атала.
Барлык электроннар да үзәк тирәсендә әйләнәләр; кайвакыт ядрәгә якынрак, бу электроннарның энергиясе кечерәк; кайвакыт ядродан еракрак, бу электроннарның энергиясе зуррак; килеп чыгу ихтималлыгына карап, кешеләр электрон катламны төрлегә бүлеп бирәләр "" Энергия дәрәҗәсе "; Билгеле “Энергия дәрәҗәсендә” еш орбитада берничә электрон булырга мөмкин, һәм һәр электронның тотрыклы орбитасы юк, ләкин бу электроннарның барысы да бер үк энергия дәрәҗәсенә ия; "Энергия дәрәҗәләре" бер-берсеннән аерылган. Әйе, алар энергия дәрәҗәләре буенча изоляцияләнгән. "Энергия дәрәҗәсе" төшенчәсе электроннарны энергия буенча дәрәҗәләргә бүлеп кенә калмый, ә электроннарның орбита киңлеген берничә дәрәҗәгә дә бүлеп бирә. Кыскасы, атомның берничә энергия дәрәҗәсе булырга мөмкин, һәм төрле энергия дәрәҗәләре төрле энергиягә туры килә; кайбер электроннар "түбән энергия дәрәҗәсендә", ә кайбер электроннар "югары энергия дәрәҗәсендә" орбита.
Бүгенге көндә урта мәктәп физикасы китапларында кайбер атомнарның структур үзенчәлекләре, һәр электрон катламда электрон тарату кагыйдәләре һәм төрле энергия дәрәҗәсендә электроннар саны ачык күрсәтелде.
Атом системасында электроннар нигездә катламнарда хәрәкәт итәләр, кайбер атомнар югары энергия дәрәҗәсендә, кайберләре түбән энергия дәрәҗәсендә; чөнки атомнар тышкы мохиткә һәрвакыт тәэсир итәләр (температура, электр, магнитизм), югары энергияле электроннар тотрыксыз һәм түбән энергия дәрәҗәсенә үз-үзеннән күчәчәк, аның эффекты үзләштерелергә мөмкин, яисә ул махсус дулкынландыргыч эффектлар китереп чыгарырга мөмкин. үз-үзеннән чыгару ”. Шуңа күрә, атом системасында, югары энергия дәрәҗәсендәге электроннар аз энергия дәрәҗәсенә күчкәндә, ике күренеш булачак: "үз-үзеннән эмиссия" һәм "стимуллаштырылган эмиссия".
Ontз-үзеннән нурланыш, югары энергияле электроннар тотрыксыз һәм тышкы мохит (температура, электр, магнитизм) тәэсирендә үз-үзеннән аз энергияле дәүләтләргә күченәләр, һәм артык энергия фотон формасында нурланалар. Бу нурланышның характеристикасы шунда: һәр электронның күчүе мөстәкыйль үткәрелә һәм очраклы. Төрле электроннарның үз-үзеннән чыгарылуының фотон халәте төрле. Яктылыкның үз-үзеннән чыгарылуы "бер-берсенә туры килмәгән" хәлдә һәм таралып беткән юнәлештә. Ләкин, үз-үзеннән нурланыш атомнарның үзенчәлекләренә ия, һәм төрле атомнарның үз-үзеннән нурланыш спектры төрле. Бу турыда сөйләгәндә, ул физиканың төп белемнәрен искә төшерә: “Теләсә нинди объект җылылык нурландыру сәләтенә ия, һәм объект электромагнит дулкыннарын өзлексез үзләштерү һәм чыгару сәләтенә ия. Heatылылык белән нурланган электромагнит дулкыннары билгеле спектр бүленешенә ия. Бу спектр тарату объектның үзлекләре һәм температурасы белән бәйле. ” Шуңа күрә җылылык нурланышының сәбәбе - атомнарның үз-үзеннән чыгарылуы.
Стимуллаштырылган эмиссиядә, югары энергияле электроннар "стимуллаштыру" яки "шартларга яраклы фотоннар" индуктивлыгы астында түбән энергия дәрәҗәсенә күчә һәм вакыйга фотоны белән бер үк ешлыктагы фотонны нурландыра. Стимуллаштырылган нурланышның иң зур үзенчәлеге шунда: стимуллаштырылган нурланыштан барлыкка килгән фотоннар стимуллаштырылган нурланыш тудырган вакыйга фотоннары белән тулысынча охшаш. Алар "килешкән" хәлдә. Аларның ешлыгы һәм бер үк юнәлеше бар, һәм икесен аеру бөтенләй мөмкин түгел. алар арасындагы аермалар. Шул рәвешле, бер фотон бер стимуллаштырылган эмиссия аша ике охшаш фотонга әйләнә. Димәк, яктылык көчәя, яки “көчәйтелә”.
Хәзер тагын анализлыйк, ешрак стимуллаштырылган нурланыш алу өчен нинди шартлар кирәк?
Гадәттәгечә, югары энергия дәрәҗәсендәге электроннар саны түбән энергия дәрәҗәсендәге электроннар саныннан аз. Әгәр дә сез атомнарның стимуллаштырылган нурланыш ясавын телисез икән, сез электроннар санын югары энергия дәрәҗәсендә арттырырга телисез, шуңа күрә сезгә "насос чыганагы" кирәк, аның максаты - бик аз энергияле электроннарны югары энергия дәрәҗәсенә сикерү. , шулай итеп, югары энергия дәрәҗәсендәге электроннар саны аз энергияле электроннар саныннан күбрәк булачак, һәм "кисәкчәләр саны кире кайту" барлыкка киләчәк. Бик югары энергия дәрәҗәсендәге электроннар бик кыска вакытка гына кала ала. Вакыт түбән энергия дәрәҗәсенә сикерәчәк, шуңа күрә радиациянең стимуллаштырылган эмиссиясе артачак.
Әлбәттә, “насос чыганагы” төрле атомнар өчен куелган. Ул электроннарны "резонанслый" һәм түбән энергияле электроннарны югары энергия дәрәҗәсенә сикерергә мөмкинлек бирә. Укучылар нигездә аңлый ала, лазер нәрсә ул? Лазер ничек җитештерелә? Лазер - "нурланыш", билгеле бер "насос чыганагы" хәрәкәте астында объект атомнары белән "дулкынланган". Бу лазер.
Пост вакыты: 27-2024 май
