1. Prinzip vun Laser Generatioun
D'Atomstruktur ass wéi e klenge Sonnesystem, mam Atomkär an der Mëtt. D'Elektronen rotéiere stänneg ëm den Atomkär, an den Atomkär rotéiert och stänneg.
De Kär besteet aus Protonen an Neutronen. Protone si positiv gelueden an Neutrone sinn ongelueden. D'Zuel vun de positiven Ladungen, déi vum ganze Kär gedroe ginn, ass gläich wéi d'Zuel vun den negativen Ladungen, déi vun de ganzen Elektronen gedroe ginn, sou datt allgemeng Atomer neutral sinn fir d'Äussewelt.
Wat d'Mass vun engem Atom ugeet, konzentréiert de Kär de gréissten Deel vun der Mass vum Atom, an d'Mass, déi vun all Elektronen besat ass, ass ganz kleng. An der atomarer Struktur besetzt de Kär nëmmen e klenge Raum. D'Elektronen rotéiere ronderëm de Kär, an d'Elektronen hunn e vill méi grousse Raum fir Aktivitéit.
Atomer hunn "intern Energie", déi aus zwee Deeler besteet: een ass datt d'Elektronen eng Ëmlafgeschwindegkeet an eng gewësse kinetesch Energie hunn; déi aner ass datt et eng Distanz tëscht den negativ geluedenen Elektronen an dem positiv geluedenen Kär ass, an et gëtt eng gewësse Quantitéit u potenziell Energie. D'Zomm vun der kinetescher Energie a potenzieller Energie vun all Elektronen ass d'Energie vum ganzen Atom, wat déi intern Energie vum Atom genannt gëtt.
All Elektronen rotéieren ëm de Kär; heiansdo méi no un de Kär ass d'Energie vun dësen Elektronen méi kleng; heiansdo méi wäit vum Kär ewech ass d'Energie vun dësen Elektronen méi grouss; no der Wahrscheinlechkeet vum Optriede, trennen d'Leit d'Elektroneschicht a verschidde "Energieniveau"; Op engem gewëssen "Energieniveau" kënne verschidde Elektronen dacks ëmlafen, an all Elektron huet keng fix Ëmlafbunn, awer dës Elektronen hunn all deeselwechten Energieniveau; "Energieniveauen" si vuneneen isoléiert. Jo, si sinn no Energieniveauen isoléiert. D'Konzept vum "Energieniveau" trennt net nëmmen Elektronen an Niveauen no Energie, awer trennt och den Ëmlafraum vun Elektronen a verschidde Niveauen. Kuerz gesot, en Atom kann méi Energieniveauen hunn, a verschidden Energieniveauen entspriechen verschidden Energien; e puer Elektronen ëmkreest op engem "nidderegen Energieniveau" an e puer Elektronen ëmkreest op engem "héigen Energieniveau".
Hautdesdaags, Mëttelschoul Physik Bicher hunn d'strukturell Charakteristiken vun verschidden Atomer kloer markéiert, d'Regele vun Elektronen Verdeelung an all Elektronen Schicht, an d'Zuel vun Elektronen op verschidden Energie Niveauen.
An engem Atomsystem beweegen d'Elektronen am Fong a Schichten, mat e puer Atomer op héijen Energieniveauen an e puer op nidderegen Energieniveauen; well Atomer ëmmer vun der externer Ëmwelt beaflosst ginn (Temperatur, Elektrizitéit, Magnetismus), héich-Energie-Niveau Elektronen sinn onbestänneg a wäert spontan Iwwergank zu engem nidderegen Energie Niveau, hiren Effekt kann absorbéiert ginn, oder et kann speziell excitation Effekter produzéiere an Ursaach " spontan Emissioun". Dofir, am atomarer System, wann héich-Energie-Niveau Elektronen Iwwergank zu niddereg-Energie Niveauen, ginn et zwou Manifestatiounen: "spontan Emissioun" an "stimuléiert Emissioun".
Spontan Stralung, Elektronen an héijen Energiezoustand sinn onbestänneg an, beaflosst vum externen Ëmfeld (Temperatur, Elektrizitéit, Magnetismus), migréieren spontan an niddereg-Energiezoustand, an iwwerschësseg Energie gëtt a Form vu Photonen ausgestraalt. D'Charakteristike vun dëser Aart vu Stralung ass datt den Iwwergank vun all Elektron onofhängeg duerchgefouert gëtt an zoufälleg ass. D'Photonzoustand vun der spontaner Emissioun vu verschiddenen Elektronen sinn ënnerschiddlech. Déi spontan Emissioun vu Liicht ass an engem "inkohärenten" Zoustand an huet verspreet Richtungen. Wéi och ëmmer, spontan Stralung huet d'Charakteristike vun den Atomer selwer, an d'Spektre vun der spontaner Stralung vu verschiddenen Atomer sinn anescht. Apropos dëst erënnert d'Leit un e Grondkenntnisser an der Physik: "All Objet huet d'Fäegkeet fir Hëtzt auszestrahlen, an den Objet huet d'Fäegkeet fir kontinuéierlech elektromagnetesch Wellen ze absorbéieren an ze emittéieren. Déi elektromagnetesch Wellen, déi duerch Hëtzt ausgestraalt ginn, hunn eng gewësse Spektrumverdeelung. Dëse Spektrum D'Verdeelung ass verbonne mat den Eegeschafte vum Objet selwer a seng Temperatur. Dofir ass de Grond fir d'Existenz vun der thermescher Stralung déi spontan Emissioun vun Atomer.
Bei stimuléierter Emissioun ginn héich-Energie-Niveau-Elektronen op en nidderegen-Energie-Niveau ënner der "Stimulatioun" oder "Induktioun" vun "Photonne gëeegent fir d'Konditiounen" iwwer an strahlen e Photon mat der selwechter Frequenz wéi den Incident Photon aus. Déi gréissten Feature vun der stimuléierter Stralung ass datt d'Photonen, déi duerch stimuléiert Stralung generéiert ginn, genee deeselwechten Zoustand hunn wéi d'Tëschefall Photonen, déi stimuléiert Stralung generéieren. Si sinn an engem "kohärent" Staat. Si hunn déi selwecht Frequenz an déi selwecht Richtung, an et ass komplett onméiglech déi zwee z'ënnerscheeden. Differenzen tëscht deenen. Op dës Manéier gëtt ee Photon zwee identesch Photonen duerch eng stimuléiert Emissioun. Dëst bedeit datt d'Liicht verstäerkt ass, oder "verstäerkt".
Loosst eis elo nach eng Kéier analyséieren, wéi eng Konditioune sinn néideg fir ëmmer méi dacks stimuléiert Stralung ze kréien?
Ënner normalen Ëmstänn ass d'Zuel vun den Elektronen an héijen Energieniveauen ëmmer manner wéi d'Zuel vun den Elektronen op nidderegen Energieniveauen. Wann Dir wëllt datt Atomer stimuléiert Stralung produzéieren, wëllt Dir d'Zuel vun den Elektronen an héijen Energieniveauen erhéijen, also braucht Dir eng "Pumpequell", där hiren Zweck ass méi ze stimuléieren. , sou datt d'Zuel vun héich-Energie-Niveau Elektronen méi wéi d'Zuel vun niddereg-Energie-Niveau Elektronen ginn wäert, an engem "Partikel Zuel reversal" wäert geschéien. Ze vill héich-Energie-Niveau Elektronen kënnen nëmme fir eng ganz kuerz Zäit bleiwen. D'Zäit wäert op e méi nidderegen Energieniveau sprangen, sou datt d'Méiglechkeet vu stimuléierter Emissioun vun der Stralung eropgeet.
Natierlech ass d'"Pumpequell" fir verschidden Atomer gesat. Et mécht d'Elektronen "resonéieren" an erlaben méi niddereg-Energie-Niveau Elektronen op héich-Energie Niveauen ze sprangen. Lieser kënne grondsätzlech verstoen, wat ass Laser? Wéi gëtt Laser produzéiert? Laser ass "Liichtstralung", déi vun den Atomer vun engem Objet ënner der Handlung vun enger spezifescher "Pumpequell" "opreegt" gëtt. Dëst ass Laser.
Post Zäit: Mee-27-2024
