1. Beginsel van lasergenerering
Die atoomstruktuur is soos 'n klein sonnestelsel, met die atoomkern in die middel. Die elektrone roteer voortdurend om die atoomkern, en die atoomkern roteer ook voortdurend.
Die kern is saamgestel uit protone en neutrone. Protone is positief gelaai en neutrone is ongelaai. Die aantal positiewe ladings wat deur die hele kern gedra word, is gelyk aan die aantal negatiewe ladings wat deur die hele elektrone gedra word, so oor die algemeen is atome neutraal teenoor die buitewêreld.
Wat die massa van 'n atoom betref, konsentreer die kern die meeste van die massa van die atoom, en die massa wat deur alle elektrone beset word, is baie klein. In die atoomstruktuur beslaan die kern slegs 'n klein spasie. Die elektrone roteer om die kern, en die elektrone het 'n baie groter ruimte vir aktiwiteit.
Atome het "interne energie", wat uit twee dele bestaan: een is dat die elektrone 'n wentelspoed en 'n sekere kinetiese energie het; die ander is dat daar 'n afstand is tussen die negatief gelaaide elektrone en die positief gelaaide kern, en daar is 'n sekere hoeveelheid potensiële energie. Die som van die kinetiese energie en potensiële energie van alle elektrone is die energie van die hele atoom, wat die interne energie van die atoom genoem word.
Alle elektrone roteer om die kern; soms nader aan die kern, die energie van hierdie elektrone is kleiner; soms verder weg van die kern is die energie van hierdie elektrone groter; volgens die waarskynlikheid van voorkoms, verdeel mense die elektronlaag in verskillende " "Energievlakke"; Op 'n sekere "Energievlak" kan daar veelvuldige elektrone wees wat gereeld wentel, en elke elektron het nie 'n vaste wentelbaan nie, maar hierdie elektrone het almal dieselfde vlak van energie; "Energievlakke" is van mekaar geïsoleer. Ja, hulle is geïsoleer volgens energievlakke. Die konsep van "energievlak" verdeel nie net elektrone in vlakke volgens energie nie, maar verdeel ook die wentelruimte van elektrone in veelvuldige vlakke. Kortom, 'n atoom kan veelvuldige energievlakke hê, en verskillende energievlakke stem ooreen met verskillende energieë; sommige elektrone wentel op 'n "lae energievlak" en sommige elektrone wentel op 'n "hoë energievlak".
Deesdae het laerskoolfisikaboeke die strukturele kenmerke van sekere atome, die reëls van elektronverspreiding in elke elektronlaag en die aantal elektrone op verskillende energievlakke duidelik gemerk.
In 'n atoomstelsel beweeg elektrone basies in lae, met sommige atome op hoë energievlakke en sommige op lae energievlakke; omdat atome altyd deur die eksterne omgewing (temperatuur, elektrisiteit, magnetisme) beïnvloed word, is hoë-energievlak-elektrone onstabiel en sal Spontane oorgang na 'n lae energievlak, die effek daarvan geabsorbeer word, of dit kan spesiale opwekkingseffekte veroorsaak en " spontane emissie”. Daarom, in die atoomstelsel, wanneer hoë-energievlak-elektrone na lae-energievlakke oorgaan, sal daar twee manifestasies wees: "spontane emissie" en "gestimuleerde emissie".
Spontane bestraling, elektrone in hoë-energietoestande is onstabiel en, beïnvloed deur die eksterne omgewing (temperatuur, elektrisiteit, magnetisme), migreer spontaan na lae-energietoestande, en oortollige energie word uitgestraal in die vorm van fotone. Die kenmerk van hierdie soort bestraling is dat die oorgang van elke elektron onafhanklik uitgevoer word en ewekansig is. Die fotontoestande van spontane emissie van verskillende elektrone verskil. Die spontane uitstraling van lig is in 'n "onsamehangende" toestand en het verspreide rigtings. Spontane bestraling het egter die eienskappe van die atome self, en die spektra van spontane bestraling van verskillende atome verskil. Om hiervan te praat, herinner dit mense aan 'n basiese kennis in fisika, "Enige voorwerp het die vermoë om hitte uit te straal, en die voorwerp het die vermoë om voortdurend elektromagnetiese golwe te absorbeer en uit te straal. Die elektromagnetiese golwe wat deur hitte uitgestraal word, het 'n sekere spektrumverspreiding. Hierdie spektrum Die verspreiding hou verband met die eienskappe van die voorwerp self en sy temperatuur.” Daarom is die rede vir die bestaan van termiese straling die spontane emissie van atome.
In gestimuleerde emissie gaan hoë-energievlak-elektrone oor na 'n lae-energievlak onder die "stimulasie" of "induksie" van "fotone geskik vir die toestande" en straal 'n foton uit met dieselfde frekwensie as die invallende foton. Die grootste kenmerk van gestimuleerde straling is dat die fotone wat deur gestimuleerde straling gegenereer word presies dieselfde toestand het as die invallende fotone wat gestimuleerde straling genereer. Hulle is in 'n "koherente" toestand. Hulle het dieselfde frekwensie en dieselfde rigting, en dit is heeltemal onmoontlik om die twee te onderskei. verskille tussen dié. Op hierdie manier word een foton twee identiese fotone deur een gestimuleerde emissie. Dit beteken dat die lig versterk word, of "versterk".
Kom ons ontleed nou weer, watter toestande is nodig om meer en meer gereeld gestimuleerde bestraling te verkry?
Onder normale omstandighede is die aantal elektrone in hoë energievlakke altyd minder as die aantal elektrone in lae energievlakke. As jy wil hê atome moet gestimuleerde straling produseer, wil jy die aantal elektrone in hoë energievlakke verhoog, dus benodig jy 'n "pompbron", wie se doel is om meer te stimuleer Te veel lae-energievlak elektrone spring na hoë-energievlakke , dus sal die aantal hoë-energievlak-elektrone meer wees as die aantal lae-energievlak-elektrone, en 'n "deeltjiegetal-omkering" sal plaasvind. Te veel hoë-energie vlak elektrone kan net vir 'n baie kort tyd bly. Tyd sal na 'n laer energievlak spring, so die moontlikheid van gestimuleerde emissie van straling sal toeneem.
Natuurlik is die "pompbron" vir verskillende atome ingestel. Dit laat die elektrone "resoneer" en laat meer lae-energievlak-elektrone na hoë-energievlakke spring. Lesers kan basies verstaan, wat is laser? Hoe word laser vervaardig? Laser is "ligbestraling" wat deur die atome van 'n voorwerp onder die werking van 'n spesifieke "pompbron" "opgewek" word. Dit is laser.
Postyd: 27 Mei 2024
