Лазердің сәуле шығарудың қасиеттері

Пән: Физика
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 4 бет
Таңдаулыға:

Жоспар:

1. Лазерлер

2. Индукцияланған сәуле шығару

3. Лазерлер

4. Лазердің сәуле шығарудың қасиеттері

5. Лазердің әсер ету принципі

6. Лазерлердің басқа түрлері

Лазерлер

Академик Н. Г. Басов лазер² деген не деген сұраққа былай жауап берді: “Лазер - құрылғы, ол, мысалы, жылулық, химиялық, электр энергиясын электромагниттік өрістің энергиясына - лазер сәулесі не айналдырады. Осындай айналу кезінде энергияның бір бөлігі жоғалатындығы сөзсіз, бірақ маңыздылығы сол - лазерлік энергия сының нәтижесінде алынған энергияның сапасы жоғары болады, лазерлік энергиясының жоғарылығымен және едәуір арақашық тыққа жеткізу мүмкіндігімен анықталады.

Лазер сәулесін диаметрі жарық толқынының ұзындығы шама сында болатын өте кішкентай саңылауға фокустап, тығыздығы осы күнгі ядролық жарылыс энергиясының тығыздығынан асып түсетін энергия алуға болады. Лазерлік сәуле шығару көмегімен температураның, қысымның, магнит индукциясының ең жоғарғы мәндерін алу мүмкіндігі туды. Ақырында, лазер сәулесі керемет ішті информация тасығыш болғандықтан, оны информацияны жет кізу мен өңдеудің ең жаңа принциптік құралы болып табылады”.

Индукцияланған сәуле шығару. 1917 жылы Эйнштейн атомдардың индукцияланған сәуле шығару мүмкіндігін айтқан болатын. Индукцияланған сәуле шығару дегеніміз - түскен сәуле нің әсерінен қозған атомдардың сәуле шығаруы. Бұл сәуле шыға рудың тамаша ерекшелігі бар: индукцияланған сәуле шығару кезінде пайда болатын жарық толқынының жиілігі, фазасы, поляризациясы атомға түсетін толқындікімен дәлме-дәл болады.

Кванттық теорияның тілінде еріксіз сәуле шығару деңгейіміз - жоғарғы энергетикалық күйдегі атомның төменгі күйге өтуі, бі рақ бұл кәдімгі сәуле шығарудағы сияқты, өздігінен емес, сыртқы әсердің ықпалынан болады.

Лазерлер. 1940 жылдың өзінде-ақ В. А. Фабрикант еріксіз сәуле шығаруды электромагниттік толқындарды күшейту үшін пайдалануға болатынын көрсеткен. 1945 ж. орыс ғалымдары Н. Г. Басов пен А. М. Прохоров және оларға тәуелсіз американ физигі Ч. Таунс толқын ұзындығы ג = 1, 27 см радиотолқынның генера торын жасау үшін идукцияланған сәуле шығаруды пайдаланады. Радиотолқындардың генерациялаудың және күшейтудің жаңа принциптері саласындағы істеген жұмыстары үшін 1959 жылы Н. Г. Басов пен А. М. Прохоров және Ч. Таунс Нобель сыйлығына ие болды.

1960 жылы Америкада алғашқы лазер - спектрдің көрінетін диапазонындағы электромагниттік толқындардың кванттық гене раторы жасалды.

Лазерлік сәуле шығарудың қасиеттері. Лазерлік жарық көздерінің басқа жарық көздерімен салыстырғанда кейбір елеулі артықшылықтары бар:

1. Лазерлер ажырау бұрышы өте кішкене жарық шоғын туғыза алады. Жерден айға жіберілген осындай шоқ диаметрі 3 км болатын дақ береді.

2. Лазер жарығы аса монохроматты болады. Лазерлердің атомдары бір-біріне тәуелсіз сәуле шығаратын кәдімгі жарық көзінен айырмашылығы - оларда атомдар үйлесімді жарық шығарады. Сондықтан толқын фазасы ретсіз өзгерістерге ұшырамайды.

3. Лазерлер ең қуатты жарық көздері болып табылады. Уақыттың қысқа мерзімі ішінде (10 ־ ¹³ с) спектрдің жіңішке аралығындағы сәуле шығарудың қуаты 10 Вт/см² -қа жетеді, ал Күннің сәуле шығару қуаты тек 7 ·10 Вт/см² қана, сонымен бірге бұл барлық спектр бойынша қосынды. ∆ ג = 10 см жіңішке аралыққа (лазердің спектрлік сызықтарының ені) Күннің бар болғаны тек 0, 2 Вт/см² қуаты ғана келеді. Лазер шығаратын, электромагниттік толқындағы электр өрісінің кернеулігі атом ішіндегі өріс кернеулігінен артып кетеді.

Лазердің әсер ету принципі. Әдеттегі жағдайларда атомдардың көқпшілігі ең төменгі энергетикалық күйде болады. Сондықтан төменгі температуралардағы заттар сәуле шығармайды.

Электромагниттік толқын зат арқылы өткенде оның энергиясы жұтылады. Толқын энергиясының жұтылуының әсерінен атомдардың бір бөлігі қозады, яғни жоғары энергетикалық күйге өтеді. Бұл жағдайда жарық шоғынан 2 және 1 деңгейлердің арасындағы энергия айырмасына тең hv = E - E энергия шегеріледі. Қозған атом соқтығысу кезінде өзінің энергиясын көрші атомдарға беруі немесе кез келген бағытта шығаруы мүмкін.

Енді біз белгілі бір тәсілмен ортаның атомдарының көптеген бөлігін қоздырдық делік, сонда жиілігі электромагниттік толқын зат арқылы өткенде, бұл толқын әлсіремейді, керісінше, индукцияланған сәуле шығарудың есебінен күшейеді. Соның әсерінен атомдар жиілігі мен фазасы түскен толқындікіндей толқын шығарып, төменгі энергетикалық күйге үйлесімді түрде өтеді.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.