1. Lazer öndürmegiň ýörelgesi
Atom gurluşy, ortasynda atom ýadrosy bolan kiçijik gün ulgamyna meňzeýär.Elektronlar atom ýadrosynyň töwereginde yzygiderli aýlanýar we atom ýadrosy hem yzygiderli aýlanýar.
.Adro protonlardan we neýtronlardan durýar.Protonlar pololyitel zarýadlanýar we neýtronlar zarýad berilmeýär.Tutuş ýadro göterýän polo positiveitel zarýadlaryň sany, ähli elektronlaryň göterýän otrisatel zarýadlarynyň sanyna deňdir, şonuň üçin atomlar daşarky dünýä üçin bitarap.
Atomyň massasy barada aýdylanda bolsa, ýadro atomyň massasynyň köp bölegini jemleýär we ähli elektronlaryň eýeleýän massasy gaty az.Atom gurluşynda ýadro diňe az ýer tutýar.Elektronlar ýadronyň töwereginde aýlanýar we elektronlaryň işjeňlik üçin has uly ýeri bar.
Atomlaryň iki bölekden ybarat “içki energiýasy” bar: biri elektronlaryň orbita tizligine we belli bir kinetik energiýasyna eýe bolmagy;beýlekisi, otrisatel zarýadlanan elektronlar bilen pololyitel zarýadlanan ýadronyň arasynda aralyk bar we belli bir mukdarda energiýa bar.Kinetiki energiýanyň we ähli elektronlaryň potensial energiýasynyň jemi, atomyň içki energiýasy diýlip atlandyrylýan ähli atomyň energiýasydyr.
Allhli elektronlar ýadronyň töwereginde aýlanýar;käwagt ýadro has ýakyn bolsa, bu elektronlaryň energiýasy has kiçi bolýar;käwagt ýadrodan has uzakda, bu elektronlaryň energiýasy has uludyr;ýüze çykma ähtimallygyna görä adamlar elektron gatlagyny dürli “Energiýa derejesi” diýip bölýärler;Belli bir “Energiýa derejesinde” ýygy-ýygydan aýlanýan birnäçe elektron bolup biler we her elektronyň belli bir orbitasy ýok, ýöne bu elektronlaryň hemmesi birmeňzeş energiýa derejesine eýe;“Energiýa derejeleri” biri-birinden üzňe.Hawa, energiýa derejesine görä izolýasiýa edilýär.“Energiýa derejesi” düşünjesi diňe elektronlary energiýa görä derejelere bölmek bilen çäklenmän, elektronlaryň orbita giňişligini birnäçe derejelere bölýär.Gysgaça aýdylanda, atomyň birnäçe energiýa derejesi bolup biler we dürli energiýa derejeleri dürli energiýalara laýyk gelýär;käbir elektronlar “pes energiýa derejesinde”, käbir elektronlar bolsa “ýokary energiýa derejesinde” orbitada.
Häzirki wagtda orta mekdep fizika kitaplarynda käbir atomlaryň gurluş aýratynlyklary, her bir elektron gatlagynda elektron paýlanyş düzgünleri we dürli energiýa derejesinde elektronlaryň sany aýdyň görkezildi.
Atom ulgamynda elektronlar esasan gatlaklarda hereket edýärler, käbir atomlar ýokary energiýa derejesinde, käbirleri bolsa pes energiýa derejesinde;atomlar hemişe daşky gurşawa täsir edýär (temperatura, elektrik, magnit), ýokary energiýa derejeli elektronlar durnuksyz we pes energiýa derejesine öz-özünden geçer, täsiri siňip biler ýa-da ýörite tolgundyryjy täsirleri döredip biler we " öz-özünden çykmagy ”.Şonuň üçin atom ulgamynda ýokary energiýa derejeli elektronlar pes energiýa derejesine geçende iki ýüze çykma bolar: “öz-özünden emissiýa” we “stimulirlenen zyňyndy”.
Öz-özünden radiasiýa, ýokary energiýa ýagdaýlaryndaky elektronlar durnuksyz we daşarky gurşawyň (temperatura, elektrik, magnit) täsir edip, pes energiýa ýagdaýlaryna öz-özünden göçýär we artykmaç energiýa foton görnüşinde şöhlelenýär.Bu görnüşdäki radiasiýanyň häsiýeti, her bir elektronyň özbaşdak amala aşyrylmagy we tötänleýin bolmagydyr.Dürli elektronlaryň öz-özünden ýaýramagynyň foton ýagdaýy dürli-dürli.Lightagtylygyň öz-özünden çykmagy “üýtgewsiz” ýagdaýda we dürli ugurlara ýaýrady.Şeýle-de bolsa, öz-özünden radiasiýa atomlaryň aýratynlyklaryna eýedir we dürli atomlaryň öz-özünden radiasiýasynyň spektri başga.Bu barada aýdanymyzda, adamlara fizika boýunça esasy bilimleri ýada salýar: “Islendik jisimiň ýylylygy şöhlelendirmek ukyby, obýektiň elektromagnit tolkunlaryny yzygiderli siňdirmek we çykarmak ukyby bar.Heatylylyk bilen şöhlelenýän elektromagnit tolkunlar belli bir spektr paýlanyşyna eýe.Bu spektr, paýlanyş obýektiň häsiýetleri we temperaturasy bilen baglanyşykly. ”Şonuň üçin ýylylyk radiasiýasynyň barlygynyň sebäbi atomlaryň öz-özünden çykmagydyr.
Höweslendirilen zyňyndyda ýokary energiýa derejeli elektronlar “şertlere laýyk fotonlaryň” gyjyndyrylmagy ýa-da “induksiýasy” astynda pes energiýa derejesine geçýär we hadysanyň fotony bilen birmeňzeş ýygylykdaky fotony ýaýradýar.Gyjyndyrylýan radiasiýanyň iň uly aýratynlygy, stimulirlenen şöhlelenmeden emele gelen fotonlaryň, stimulirlenen radiasiýa döredýän hadysa fotonlary bilen birmeňzeş bolmagydyr.Olar “sazlaşykly” ýagdaýda.Olaryň ýygylygy we ugry birmeňzeş, ikisini tapawutlandyrmak düýbünden mümkin däl.arasyndaky tapawutlar.Şeýlelik bilen, bir foton bir gyjyndyrylan zyňyndy arkaly iki meňzeş fotona öwrülýär.Bu ýagtylygyň güýçlenýändigini ýa-da “güýçlendirilendigini” aňladýar.
Indi ýene bir gezek analiz edeliň, ýygy-ýygydan stimulirlenýän radiasiýa almak üçin haýsy şertler zerur?
Adaty ýagdaýlarda ýokary energiýa derejesindäki elektronlaryň sany hemişe pes energiýa derejesinde elektronlaryň sanyndan az bolýar.Atomlaryň stimulirlenen radiasiýa öndürmegini isleýän bolsaňyz, ýokary energiýa derejesinde elektronlaryň sanyny köpeltmek isleýärsiňiz, şonuň üçin has köp energiýa derejesindäki elektronlary ýokary höweslendirmek üçin "nasos çeşmesi" gerek. , şonuň üçin ýokary energiýa derejeli elektronlaryň sany pes energiýa derejeli elektronlaryň sanyndan köp bolar we “bölejikleriň sany tersine” ýüze çykar.Energyokary energiýa derejesindäki elektronlar gaty gysga wagtlap galyp biler.Wagt has pes energiýa derejesine geçer, şonuň üçin radiasiýa stimulirlenen ýaýramak mümkinçiligi artar.
Elbetde, “nasos çeşmesi” dürli atomlar üçin düzülendir.Elektronlary “rezonanslaşdyrýar” we has pes energiýa derejeli elektronlaryň ýokary energiýa derejesine geçmegine mümkinçilik berýär.Okyjylar esasan düşünip bilerler, lazer näme?Lazer nähili öndürilýär?Lazer, belli bir “nasos çeşmesiniň” täsiri astynda bir zadyň atomlary bilen “tolgunýan” “ýeňil radiasiýa”.Bu lazer.
Iş wagty: 27-2024-nji maý
