1. Принцип на ласерско генерирање
Атомската структура е како мал Сончев систем, со атомско јадро во средината. Електроните постојано ротираат околу атомското јадро, а атомското јадро исто така постојано ротира.
Јадрото е составено од протони и неутрони. Протоните се позитивно наелектризирани, а неутроните се ненаполнети. Бројот на позитивни полнежи што ги носи целото јадро е еднаков на бројот на негативни полнежи што ги носат сите електрони, така што генерално атомите се неутрални кон надворешниот свет.
Што се однесува до масата на атомот, јадрото го концентрира најголемиот дел од масата на атомот, а масата што ја заземаат сите електрони е многу мала. Во атомската структура, јадрото зафаќа само мал простор. Електроните ротираат околу јадрото, а електроните имаат многу поголем простор за активност.
Атомите имаат „внатрешна енергија“, која се состои од два дела: едниот е дека електроните имаат брзина на орбитата и одредена кинетичка енергија; другата е дека постои растојание помеѓу негативно наелектризираните електрони и позитивно наелектризираното јадро, а постои одредена количина на потенцијална енергија. Збирот на кинетичката енергија и потенцијалната енергија на сите електрони е енергијата на целиот атом, што се нарекува внатрешна енергија на атомот.
Сите електрони ротираат околу јадрото; понекогаш поблиску до јадрото, енергијата на овие електрони е помала; понекогаш подалеку од јадрото, енергијата на овие електрони е поголема; според веројатноста за појава, луѓето го делат електронскиот слој на различно „Ниво на енергија“; На одредено „енергетско ниво“, може да има повеќе електрони кои орбитираат често, и секој електрон нема фиксна орбита, но сите овие електрони имаат исто ниво на енергија; „Нивоата на енергија“ се изолирани едни од други. Да, тие се изолирани според нивото на енергија. Концептот на „ниво на енергија“ не само што ги дели електроните на нивоа според енергијата, туку и го дели орбитирачкиот простор на електроните на повеќе нивоа. Накратко, атомот може да има повеќе нивоа на енергија, а различните енергетски нивоа одговараат на различни енергии; некои електрони орбитираат на „ниско енергетско ниво“, а некои електрони орбитираат на „високо енергетско ниво“.
Во денешно време, книгите по физика за средно училиште јасно ги означуваат структурните карактеристики на одредени атоми, правилата за дистрибуција на електрони во секој електронски слој и бројот на електрони на различни енергетски нивоа.
Во атомскиот систем, електроните во основа се движат во слоеви, со некои атоми на високо ниво на енергија, а некои на ниски енергетски нивоа; бидејќи атомите секогаш се под влијание на надворешната средина (температура, електрична енергија, магнетизам), електроните со високо-енергетски нивоа се нестабилни и спонтано преминуваат на ниско енергетско ниво, неговиот ефект може да се апсорбира или може да произведе специјални ефекти на возбуда и да предизвика „ спонтана емисија“. Затоа, во атомскиот систем, кога електроните со високо-енергетски нивоа преминуваат кон нивоа со ниска енергија, ќе има две манифестации: „спонтана емисија“ и „стимулирана емисија“.
Спонтаното зрачење, електроните во високоенергетски состојби се нестабилни и под влијание на надворешното опкружување (температура, електрична енергија, магнетизам), спонтано мигрираат во нискоенергетски состојби, а вишокот енергија се зрачи во форма на фотони. Карактеристика на овој вид зрачење е тоа што транзицијата на секој електрон се врши независно и е случајна. Фотонските состојби на спонтана емисија на различни електрони се различни. Спонтаната емисија на светлина е во „некохерентна“ состојба и има расфрлани насоки. Меѓутоа, спонтаното зрачење ги има карактеристиките на самите атоми, а спектрите на спонтано зрачење на различни атоми се различни. Зборувајќи за ова, тоа ги потсетува луѓето на основното знаење од физиката: „Секој објект има способност да зрачи топлина, а објектот има способност постојано да апсорбира и емитува електромагнетни бранови. Електромагнетните бранови зрачени од топлина имаат одредена дистрибуција на спектарот. Овој спектар Дистрибуцијата е поврзана со својствата на самиот објект и неговата температура“. Затоа, причината за постоењето на топлинско зрачење е спонтано емитување на атоми.
При стимулирана емисија, електроните со високо енергетско ниво преминуваат на ниво со ниска енергија под „стимулација“ или „индукција“ на „фотони погодни за условите“ и зрачат со фотон со иста фреквенција како и инцидентниот фотон. Најголемата карактеристика на стимулираното зрачење е тоа што фотоните генерирани од стимулираното зрачење имаат потполно иста состојба како и инцидентните фотони кои генерираат стимулирано зрачење. Тие се во „кохерентна“ состојба. Имаат иста фреквенција и ист правец и сосема е невозможно да се разликуваат двете. разлики меѓу тие. На овој начин, еден фотон станува два идентични фотони преку една стимулирана емисија. Ова значи дека светлината е засилена, или „засилена“.
Сега да анализираме повторно, кои услови се потребни за да се добие сè почесто стимулирано зрачење?
Во нормални околности, бројот на електрони во високи енергетски нивоа е секогаш помал од бројот на електрони во ниски енергетски нивоа. Ако сакате атомите да произведуваат стимулирано зрачење, сакате да го зголемите бројот на електрони во високи енергетски нивоа, така што ви треба „извор на пумпа“, чија цел е да стимулира повеќе Премногу електрони со ниско енергетски нивоа скокаат на високо-енергетски нивоа , така што бројот на електрони со високо енергетско ниво ќе биде поголем од бројот на електрони со ниско енергетско ниво и ќе се случи „превртување на бројот на честички“. Премногу електрони со високо енергетско ниво можат да останат само за многу кратко време. Времето ќе скокне на пониско енергетско ниво, па ќе се зголеми можноста за стимулирана емисија на радијација.
Се разбира, „изворот на пумпата“ е поставен за различни атоми. Тоа ги прави електроните да „резонираат“ и им овозможува на повеќе електрони со ниско-енергетски нивоа да скокнат на високо-енергетски нивоа. Читателите во основа можат да разберат што е ласер? Како се произведува ласерот? Ласерот е „светлосно зрачење“ кое е „возбудено“ од атомите на некој објект под дејство на специфичен „извор на пумпа“. Ова е ласер.
Време на објавување: мај-27-2024 година
