1. Parimi i gjenerimit me laser
Struktura atomike është si një sistem i vogël diellor, me bërthamën atomike në mes. Elektronet rrotullohen vazhdimisht rreth bërthamës atomike, dhe bërthama atomike gjithashtu rrotullohet vazhdimisht.
Bërthama përbëhet nga protone dhe neutrone. Protonet janë të ngarkuar pozitivisht dhe neutronet janë të pa ngarkuar. Numri i ngarkesave pozitive të bartura nga e gjithë bërthama është i barabartë me numrin e ngarkesave negative të bartura nga të gjithë elektronet, kështu që në përgjithësi atomet janë neutrale ndaj botës së jashtme.
Për sa i përket masës së një atomi, bërthama përqendron pjesën më të madhe të masës së atomit, dhe masa e zënë nga të gjithë elektronet është shumë e vogël. Në strukturën atomike, bërthama zë vetëm një hapësirë të vogël. Elektronet rrotullohen rreth bërthamës dhe elektronet kanë një hapësirë shumë më të madhe për aktivitet.
Atomet kanë "energji të brendshme", e cila përbëhet nga dy pjesë: njëra është që elektronet kanë një shpejtësi orbitale dhe një energji të caktuar kinetike; tjetra është se ekziston një distancë midis elektroneve të ngarkuar negativisht dhe bërthamës së ngarkuar pozitivisht, dhe ekziston një sasi e caktuar energjie potenciale. Shuma e energjisë kinetike dhe energjisë potenciale të të gjitha elektroneve është energjia e të gjithë atomit, e cila quhet energji e brendshme e atomit.
Të gjitha elektronet rrotullohen rreth bërthamës; ndonjëherë më afër bërthamës, energjia e këtyre elektroneve është më e vogël; ndonjëherë më larg nga bërthama, energjia e këtyre elektroneve është më e madhe; sipas probabilitetit të shfaqjes, njerëzit e ndajnë shtresën elektronike në "Nivele të Energjisë" të ndryshme; Në një "nivel energjetik" të caktuar, mund të ketë shumë elektrone që rrotullohen shpesh, dhe secili elektron nuk ka një orbitë fikse, por këto elektrone të gjithë kanë të njëjtin nivel energjie; "Nivelet e Energjisë" janë të izoluara nga njëri-tjetri. Po, ato janë të izoluara sipas niveleve të energjisë. Koncepti i "nivelit të energjisë" jo vetëm që ndan elektronet në nivele sipas energjisë, por gjithashtu ndan hapësirën rrotulluese të elektroneve në nivele të shumta. Me pak fjalë, një atom mund të ketë nivele të shumta energjie dhe nivele të ndryshme energjie korrespondojnë me energji të ndryshme; disa elektrone orbitojnë në një “nivel të ulët energjie” dhe disa elektrone në një “nivel të lartë energjie”.
Në ditët e sotme, librat e fizikës së shkollës së mesme kanë shënuar qartë karakteristikat strukturore të atomeve të caktuara, rregullat e shpërndarjes së elektroneve në secilën shtresë elektronike dhe numrin e elektroneve në nivele të ndryshme energjetike.
Në një sistem atomik, elektronet në thelb lëvizin në shtresa, me disa atome në nivele të larta energjie dhe disa në nivele të ulëta të energjisë; sepse atomet ndikohen gjithmonë nga mjedisi i jashtëm (temperatura, energjia elektrike, magnetizmi), elektronet e nivelit të lartë të energjisë janë të paqëndrueshme dhe do të kalojnë spontanisht në një nivel të ulët energjie, efekti i tij mund të absorbohet ose mund të prodhojë efekte të veçanta ngacmuese dhe të shkaktojë " emetim spontan”. Prandaj, në sistemin atomik, kur elektronet e nivelit të lartë të energjisë kalojnë në nivele me energji të ulët, do të ketë dy manifestime: "emetim spontan" dhe "emision i stimuluar".
Rrezatimi spontan, elektronet në gjendje me energji të lartë janë të paqëndrueshme dhe, të ndikuar nga mjedisi i jashtëm (temperatura, energjia elektrike, magnetizmi), spontanisht migrojnë në gjendje me energji të ulët dhe energjia e tepërt rrezatohet në formën e fotoneve. Karakteristika e këtij lloji rrezatimi është se kalimi i çdo elektroni kryhet në mënyrë të pavarur dhe është i rastësishëm. Gjendjet fotonike të emetimit spontan të elektroneve të ndryshme janë të ndryshme. Emetimi spontan i dritës është në një gjendje "jokoherente" dhe ka drejtime të shpërndara. Sidoqoftë, rrezatimi spontan ka karakteristikat e vetë atomeve, dhe spektrat e rrezatimit spontan të atomeve të ndryshme janë të ndryshme. Duke folur për këtë, ai u kujton njerëzve një njohuri bazë në fizikë, “Çdo objekt ka aftësinë të rrezatojë nxehtësi dhe objekti ka aftësinë të thithë dhe lëshojë vazhdimisht valë elektromagnetike. Valët elektromagnetike të rrezatuara nga nxehtësia kanë një shpërndarje të caktuar spektri. Ky spektër Shpërndarja lidhet me vetitë e vetë objektit dhe temperaturën e tij.” Prandaj, arsyeja e ekzistencës së rrezatimit termik është emetimi spontan i atomeve.
Në emetimin e stimuluar, elektronet e nivelit të lartë të energjisë kalojnë në një nivel me energji të ulët nën "stimulimin" ose "induksionin" e "fotoneve të përshtatshme për kushtet" dhe rrezatojnë një foton të së njëjtës frekuencë si fotoni i rënë. Tipari më i madh i rrezatimit të stimuluar është se fotonet e gjeneruara nga rrezatimi i stimuluar kanë saktësisht të njëjtën gjendje si fotonet e incidentit që gjenerojnë rrezatim të stimuluar. Ata janë në një gjendje "koherente". Ata kanë të njëjtën frekuencë dhe të njëjtin drejtim, dhe është krejtësisht e pamundur të dallohen të dyja. dallimet mes tyre. Në këtë mënyrë, një foton bëhet dy fotone identike përmes një emetimi të stimuluar. Kjo do të thotë se drita është intensifikuar, ose "përforcuar".
Tani le të analizojmë përsëri, cilat kushte nevojiten për të marrë gjithnjë e më shumë rrezatim të stimuluar?
Në rrethana normale, numri i elektroneve në nivele të larta të energjisë është gjithmonë më i vogël se numri i elektroneve në nivele të ulëta të energjisë. Nëse dëshironi që atomet të prodhojnë rrezatim të stimuluar, dëshironi të rrisni numrin e elektroneve në nivele të larta energjie, kështu që keni nevojë për një "burim pompe", qëllimi i të cilit është të stimulojë më shumë shumë elektrone të nivelit të ulët të energjisë kërcejnë në nivele me energji të lartë. , kështu që numri i elektroneve të nivelit të lartë të energjisë do të jetë më i madh se numri i elektroneve të nivelit të ulët të energjisë dhe do të ndodhë një "ndryshim i numrit të grimcave". Shumë elektrone të nivelit të lartë të energjisë mund të qëndrojnë vetëm për një kohë shumë të shkurtër. Koha do të hidhet në një nivel më të ulët të energjisë, kështu që mundësia e emetimit të stimuluar të rrezatimit do të rritet.
Natyrisht, "burimi i pompës" është vendosur për atome të ndryshme. Ai i bën elektronet të "rezonojnë" dhe lejojnë që më shumë elektrone të nivelit të ulët të energjisë të hidhen në nivele me energji të lartë. Lexuesit në thelb mund të kuptojnë, çfarë është lazeri? Si prodhohet lazeri? Lazeri është "rrezatim drite" që "ngacmohet" nga atomet e një objekti nën veprimin e një "burimi pompe" të veçantë. Ky është lazer.
Koha e postimit: Maj-27-2024
