லேசர் மற்றும் அதன் செயலாக்க அமைப்பு

1. லேசர் உருவாக்கத்தின் கொள்கை

அணு அமைப்பு ஒரு சிறிய சூரிய குடும்பம் போன்றது, நடுவில் அணுக்கரு உள்ளது.எலக்ட்ரான்கள் அணுக்கருவைச் சுற்றி தொடர்ந்து சுழல்கின்றன, மேலும் அணுக்கருவும் தொடர்ந்து சுழலும்.

நியூக்ளியஸ் புரோட்டான்கள் மற்றும் நியூட்ரான்களால் ஆனது.புரோட்டான்கள் நேர்மின்சாரம் மற்றும் நியூட்ரான்கள் சார்ஜ் செய்யப்படாதவை.முழு அணுக்கருவும் கொண்டு செல்லும் நேர்மறை மின்னூட்டங்களின் எண்ணிக்கை முழு எலக்ட்ரான்களால் சுமந்து செல்லும் எதிர்மறை மின்னூட்டங்களின் எண்ணிக்கைக்கு சமம், எனவே பொதுவாக அணுக்கள் வெளி உலகிற்கு நடுநிலையாக இருக்கும்.

அணுவின் வெகுஜனத்தைப் பொறுத்த வரையில், அணுவின் வெகுஜனத்தின் பெரும்பகுதியை மையக்கரு குவிக்கிறது, மேலும் அனைத்து எலக்ட்ரான்களும் ஆக்கிரமித்திருக்கும் நிறை மிகவும் சிறியது.அணு கட்டமைப்பில், கரு ஒரு சிறிய இடத்தை மட்டுமே ஆக்கிரமிக்கிறது.எலக்ட்ரான்கள் கருவைச் சுற்றி சுழல்கின்றன, மேலும் எலக்ட்ரான்கள் செயல்பாட்டிற்கு மிகப் பெரிய இடத்தைக் கொண்டுள்ளன.

அணுக்களுக்கு "உள் ஆற்றல்" உள்ளது, இதில் இரண்டு பகுதிகள் உள்ளன: ஒன்று எலக்ட்ரான்கள் சுற்றும் வேகம் மற்றும் ஒரு குறிப்பிட்ட இயக்க ஆற்றல் கொண்டது;மற்றொன்று எதிர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட எலக்ட்ரான்களுக்கும் நேர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட கருவுக்கும் இடையே ஒரு தூரம் உள்ளது, மேலும் ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு ஆற்றல் உள்ளது.அனைத்து எலக்ட்ரான்களின் இயக்க ஆற்றல் மற்றும் சாத்தியமான ஆற்றலின் கூட்டுத்தொகை முழு அணுவின் ஆற்றலாகும், இது அணுவின் உள் ஆற்றல் என்று அழைக்கப்படுகிறது.

அனைத்து எலக்ட்ரான்களும் கருவைச் சுற்றி சுழல்கின்றன;சில நேரங்களில் அணுக்கருவுக்கு நெருக்கமாக, இந்த எலக்ட்ரான்களின் ஆற்றல் சிறியதாக இருக்கும்;சில நேரங்களில் கருவில் இருந்து மேலும் தொலைவில், இந்த எலக்ட்ரான்களின் ஆற்றல் பெரியது;நிகழ்வின் நிகழ்தகவின் படி, மக்கள் எலக்ட்ரான் அடுக்கை வெவ்வேறு ""ஆற்றல் நிலை" என்று பிரிக்கிறார்கள்;ஒரு குறிப்பிட்ட "ஆற்றல் மட்டத்தில்", பல எலக்ட்ரான்கள் அடிக்கடி சுற்றிக்கொண்டிருக்கலாம், மேலும் ஒவ்வொரு எலக்ட்ரானுக்கும் நிலையான சுற்றுப்பாதை இல்லை, ஆனால் இந்த எலக்ட்ரான்கள் அனைத்தும் ஒரே அளவிலான ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளன;"ஆற்றல் நிலைகள்" ஒருவருக்கொருவர் தனிமைப்படுத்தப்படுகின்றன.ஆம், அவை ஆற்றல் மட்டங்களுக்கு ஏற்ப தனிமைப்படுத்தப்படுகின்றன."ஆற்றல் நிலை" என்ற கருத்து எலக்ட்ரான்களை ஆற்றலின் படி நிலைகளாகப் பிரிப்பது மட்டுமல்லாமல், எலக்ட்ரான்களின் சுற்றும் இடத்தைப் பல நிலைகளாகப் பிரிக்கிறது.சுருக்கமாக, ஒரு அணுவில் பல ஆற்றல் நிலைகள் இருக்கலாம், மேலும் வெவ்வேறு ஆற்றல் நிலைகள் வெவ்வேறு ஆற்றல்களுக்கு ஒத்திருக்கும்;சில எலக்ட்ரான்கள் "குறைந்த ஆற்றல் மட்டத்திலும்" சில எலக்ட்ரான்கள் "உயர் ஆற்றல் மட்டத்திலும்" சுற்றுகின்றன.

இப்போதெல்லாம், நடுநிலைப் பள்ளி இயற்பியல் புத்தகங்கள் சில அணுக்களின் கட்டமைப்பு பண்புகள், ஒவ்வொரு எலக்ட்ரான் அடுக்கிலும் எலக்ட்ரான் விநியோக விதிகள் மற்றும் வெவ்வேறு ஆற்றல் மட்டங்களில் எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கை ஆகியவற்றை தெளிவாகக் குறித்துள்ளன.

ஒரு அணு அமைப்பில், எலக்ட்ரான்கள் அடிப்படையில் அடுக்குகளில் நகர்கின்றன, சில அணுக்கள் அதிக ஆற்றல் மட்டங்களிலும் சில குறைந்த ஆற்றல் மட்டங்களிலும் உள்ளன;அணுக்கள் எப்பொழுதும் வெளிப்புற சூழலால் (வெப்பநிலை, மின்சாரம், காந்தம்) பாதிக்கப்படுவதால், உயர் ஆற்றல் நிலை எலக்ட்ரான்கள் நிலையற்றவை மற்றும் குறைந்த ஆற்றல் நிலைக்கு தன்னிச்சையாக மாறும், அதன் விளைவு உறிஞ்சப்படலாம், அல்லது அது சிறப்பு தூண்டுதல் விளைவுகளை உருவாக்கலாம் மற்றும் " தன்னிச்சையான உமிழ்வு".எனவே, அணு அமைப்பில், உயர்-ஆற்றல் நிலை எலக்ட்ரான்கள் குறைந்த ஆற்றல் நிலைகளுக்கு மாறும்போது, ​​இரண்டு வெளிப்பாடுகள் இருக்கும்: "தன்னிச்சையான உமிழ்வு" மற்றும் "தூண்டப்பட்ட உமிழ்வு".

தன்னிச்சையான கதிர்வீச்சு, உயர் ஆற்றல் நிலைகளில் உள்ள எலக்ட்ரான்கள் நிலையற்றவை மற்றும் வெளிப்புற சூழலால் (வெப்பநிலை, மின்சாரம், காந்தம்) பாதிக்கப்பட்டு, தன்னிச்சையாக குறைந்த ஆற்றல் நிலைகளுக்கு இடம்பெயர்கின்றன, மேலும் அதிகப்படியான ஆற்றல் ஃபோட்டான்களின் வடிவத்தில் கதிர்வீச்சு செய்யப்படுகிறது.இந்த வகையான கதிர்வீச்சின் சிறப்பியல்பு என்னவென்றால், ஒவ்வொரு எலக்ட்ரானின் மாற்றமும் சுயாதீனமாக மேற்கொள்ளப்படுகிறது மற்றும் சீரற்றதாக உள்ளது.வெவ்வேறு எலக்ட்ரான்களின் தன்னிச்சையான உமிழ்வின் ஃபோட்டான் நிலைகள் வேறுபட்டவை.ஒளியின் தன்னிச்சையான உமிழ்வு ஒரு "ஒழுங்கற்ற" நிலையில் உள்ளது மற்றும் சிதறிய திசைகளைக் கொண்டுள்ளது.இருப்பினும், தன்னிச்சையான கதிர்வீச்சு அணுக்களின் பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது, மேலும் வெவ்வேறு அணுக்களின் தன்னிச்சையான கதிர்வீச்சின் நிறமாலை வேறுபட்டது.இதைப் பற்றி பேசுகையில், இது இயற்பியலில் உள்ள அடிப்படை அறிவை மக்களுக்கு நினைவூட்டுகிறது, “எந்தவொரு பொருளுக்கும் வெப்பத்தை வெளிப்படுத்தும் திறன் உள்ளது, மேலும் பொருள் தொடர்ந்து மின்காந்த அலைகளை உறிஞ்சி வெளியிடும் திறன் கொண்டது.வெப்பத்தால் வெளிப்படும் மின்காந்த அலைகள் ஒரு குறிப்பிட்ட நிறமாலை பரவலைக் கொண்டுள்ளன.இந்த ஸ்பெக்ட்ரம் விநியோகமானது பொருளின் பண்புகள் மற்றும் அதன் வெப்பநிலையுடன் தொடர்புடையது.எனவே, வெப்ப கதிர்வீச்சு இருப்பதற்கான காரணம் அணுக்களின் தன்னிச்சையான உமிழ்வு ஆகும்.

தூண்டப்பட்ட உமிழ்வில், "நிலைமைகளுக்கு ஏற்ற ஃபோட்டான்களின்" "தூண்டுதல்" அல்லது "தூண்டல்" ஆகியவற்றின் கீழ் உயர்-ஆற்றல் நிலை எலக்ட்ரான்கள் குறைந்த-ஆற்றல் நிலைக்கு மாறுகின்றன மற்றும் நிகழ்வு ஃபோட்டானின் அதே அதிர்வெண் கொண்ட ஃபோட்டானை கதிர்வீச்சு செய்கின்றன.தூண்டப்பட்ட கதிர்வீச்சின் மிகப்பெரிய அம்சம் என்னவென்றால், தூண்டப்பட்ட கதிர்வீச்சினால் உருவாக்கப்பட்ட ஃபோட்டான்கள் தூண்டப்பட்ட கதிர்வீச்சை உருவாக்கும் நிகழ்வு ஃபோட்டான்களின் அதே நிலையைக் கொண்டுள்ளன.அவர்கள் ஒரு "ஒத்திசைவான" நிலையில் உள்ளனர்.அவை ஒரே அதிர்வெண் மற்றும் ஒரே திசையைக் கொண்டுள்ளன, மேலும் இரண்டையும் வேறுபடுத்துவது முற்றிலும் சாத்தியமற்றது.அவர்களுக்கு இடையே வேறுபாடுகள்.இந்த வழியில், ஒரு ஃபோட்டான் ஒரு தூண்டப்பட்ட உமிழ்வு மூலம் இரண்டு ஒத்த ஃபோட்டான்களாக மாறுகிறது.இதன் பொருள் ஒளி தீவிரமடைகிறது அல்லது "பெருக்கப்படுகிறது".

இப்போது மீண்டும் பகுப்பாய்வு செய்வோம், மேலும் மேலும் அடிக்கடி தூண்டப்பட்ட கதிர்வீச்சைப் பெறுவதற்கு என்ன நிலைமைகள் தேவை?

சாதாரண சூழ்நிலைகளில், அதிக ஆற்றல் மட்டங்களில் எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கை எப்போதும் குறைந்த ஆற்றல் மட்டங்களில் உள்ள எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கையை விட குறைவாகவே இருக்கும்.அணுக்கள் தூண்டப்பட்ட கதிர்வீச்சை உருவாக்க விரும்பினால், அதிக ஆற்றல் மட்டங்களில் எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கையை அதிகரிக்க வேண்டும், எனவே உங்களுக்கு ஒரு "பம்ப் சோர்ஸ்" தேவை, இதன் நோக்கம் அதிகமான குறைந்த-ஆற்றல் நிலை எலக்ட்ரான்களை அதிக ஆற்றல் மட்டங்களுக்குத் தூண்டுவதாகும். , எனவே உயர் ஆற்றல் நிலை எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கை குறைந்த ஆற்றல் நிலை எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கையை விட அதிகமாக இருக்கும், மேலும் "துகள் எண் தலைகீழ்" ஏற்படும்.அதிக ஆற்றல் கொண்ட எலக்ட்ரான்கள் மிகக் குறுகிய காலத்திற்கு மட்டுமே இருக்கும்.நேரம் குறைந்த ஆற்றல் மட்டத்திற்கு தாவுகிறது, எனவே கதிர்வீச்சின் தூண்டப்பட்ட உமிழ்வு சாத்தியம் அதிகரிக்கும்.

நிச்சயமாக, "பம்ப் மூலமானது" வெவ்வேறு அணுக்களுக்கு அமைக்கப்பட்டுள்ளது.இது எலக்ட்ரான்களை "ஒலிக்க வைக்கிறது" மேலும் குறைந்த ஆற்றல் கொண்ட எலக்ட்ரான்களை உயர் ஆற்றல் நிலைகளுக்கு செல்ல அனுமதிக்கிறது.லேசர் என்றால் என்ன என்பதை வாசகர்கள் அடிப்படையில் புரிந்து கொள்ள முடியும்.லேசர் எவ்வாறு தயாரிக்கப்படுகிறது?லேசர் என்பது "ஒளி கதிர்வீச்சு" ஆகும், இது ஒரு குறிப்பிட்ட "பம்ப் மூலத்தின்" செயல்பாட்டின் கீழ் ஒரு பொருளின் அணுக்களால் "உற்சாகமாக" உள்ளது.இது லேசர்.