1. Prensîba çêkirina lazerê
Pêkhateya atomî mîna pergaleke rojê ya biçûk e, ku navika atomî di navîn de ye. Elektron bi berdewamî li dora navika atomî dizivirin, û navika atomî jî bi berdewamî dizivire.
Navok ji proton û notronan pêk tê. Proton bark erênî ne û notron bêbar in. Hejmara barkeyên erênî yên ku ji hêla tevahiya navokê ve têne hilgirtin, bi qasî hejmara barkeyên neyînî yên ku ji hêla tevahiya elektronan ve têne hilgirtin e, ji ber vê yekê bi gelemperî atom li hember cîhana derve bêalî ne.
Ji aliyê giraniya atomê ve, navok piraniya giraniya atomê kom dike, û giraniya ku ji hêla hemî elektronan ve tê dagirkirin pir piçûk e. Di avahiya atomê de, navok tenê cîhek piçûk digire. Elektron li dora navokê dizivirin, û elektron ji bo çalakiyê cîhek pir mezintir heye.
Atom "enerjiya navxweyî" heye, ku ji du beşan pêk tê: yek ew e ku elektron xwedî leza gerîdokê û enerjiyek kînetîk a diyarkirî ne; ya din jî ew e ku di navbera elektronên bi barkirina neyînî û navika bi barkirina erênî de mesafeyek heye, û mîqdarek diyarkirî ya enerjiya potansiyel heye. Kombûna enerjiya kînetîk û enerjiya potansiyel a hemî elektronan enerjiya tevahiya atomê ye, ku jê re enerjiya navxweyî ya atomê tê gotin.
Hemû elektron li dora navokê dizivirin; carinan nêzîkî navokê, enerjiya van elektronan kêmtir e; carinan dûrtir ji navokê, enerjiya van elektronan mezintir e; li gorî îhtîmala çêbûnê, mirov tebeqeya elektronan li "Asta Enerjiyê" ya cuda dabeş dikin; Li ser "Asta Enerjiyê" ya diyarkirî, dibe ku gelek elektron bi gelemperî li dora xwe digerin, û her elektron xwediyê orbîteke sabît nine, lê ev elektron hemî xwedî heman asta enerjiyê ne; "Asta Enerjiyê" ji hev veqetandî ne. Erê, ew li gorî astên enerjiyê veqetandî ne. Têgeha "asta enerjiyê" ne tenê elektronan li gorî enerjiyê li gorî astan dabeş dike, lê di heman demê de qada gerandina elektronan jî li gelek astan dabeş dike. Bi kurtasî, atomek dikare xwedî gelek astên enerjiyê be, û astên enerjiyê yên cûda bi enerjiyên cûda re têkildar in; hin elektron di "asta enerjiya nizm" de dizivirin û hin elektron di "asta enerjiya bilind" de dizivirin.
Îro, pirtûkên fîzîkê yên dibistana navîn taybetmendiyên avahîsaziyê yên hin atoman, qaîdeyên belavkirina elektronan di her tebeqeya elektronê de, û hejmara elektronan di astên enerjiyê yên cuda de bi zelalî destnîşan kirine.
Di sîstemeke atomî de, elektron bi bingehîn di tebeqeyan de diçin û tên, hin atom di astên enerjiya bilind û hin jî di astên enerjiya nizm de; ji ber ku atom her tim ji hawîrdora derve (germahî, elektrîk, magnetîzm) bandor dibin, elektronên asta enerjiya bilind nearam in û dibe ku bandora wan were kişandin, an jî dibe ku bandorên taybetî yên teşwîqkirinê çêbike û bibe sedema "emisyona xweber". Ji ber vê yekê, di sîstema atomî de, dema ku elektronên asta enerjiya bilind derbasî astên enerjiya nizm dibin, dê du xuyang hebin: "emisyona xweber" û "emisyona teşwîqkirî".
Tîrêjên xweber, elektronên di rewşên enerjiya bilind de ne aram in û, ji hêla hawîrdora derve (germahî, elektrîk, magnetîzm) ve bandor dibin, bi xweber ber bi rewşên enerjiya kêm ve diçin, û enerjiya zêde bi şiklê fotonan tê tîrêjkirin. Taybetmendiya vê celeb tîrêjê ew e ku veguherîna her elektronê bi awayekî serbixwe û bêserûber pêk tê. Rewşên fotonê yên tîrêjên xweber ên elektronên cûda cûda ne. Tîrêjên xweber ên ronahiyê di rewşek "nehevgirtî" de ne û xwedî aliyên belavbûyî ne. Lêbelê, tîrêjên xweber xwedî taybetmendiyên atoman bi xwe ne, û spektrên tîrêjên xweber ên atomên cûda cûda ne. Dema ku behsa vê yekê tê kirin, ew zanînek bingehîn di fîzîkê de tîne bîra mirovan, "Her tişt xwedî şiyana tîrêjkirina germê ye, û tişt xwedî şiyana bi berdewamî kişandin û derxistina pêlên elektromagnetîk e. Pêlên elektromagnetîk ên ku ji hêla germê ve têne tîrêjkirin xwedî belavbûnek spektrumê ya diyarkirî ne. Ev spektrum bi taybetmendiyên tiştê bi xwe û germahiya wê ve girêdayî ye." Ji ber vê yekê, sedema hebûna tîrêjên germî tîrêjên xweber ên atoman e.
Di belavbûna teşwîqkirî de, elektronên asta enerjiya bilind di bin "teşwîqkirin" an "enduksîyon" a "fotonên guncaw ji bo şert û mercan" de derbasî asta enerjiya nizm dibin û fotonek bi heman frekansê wekî fotona ketî diweşînin. Taybetmendiya herî mezin a tîrêjên teşwîqkirî ev e ku fotonên ku ji hêla tîrêjên teşwîqkirî ve têne çêkirin, tam di heman rewşa fotonên ketî de ne ku tîrêjên teşwîqkirî çêdikin. Ew di rewşek "hevgirtî" de ne. Ew xwedî heman frekans û heman rêyê ne, û bi tevahî ne gengaz e ku meriv herduyan ji hev cuda bike. Bi vî rengî, bi rêya yek belavbûna teşwîqkirî, fotonek dibe du fotonên wekhev. Ev tê vê wateyê ku ronahî tê xurtkirin, an "zêdekirin".
Niha em dîsa analîz bikin, ji bo ku tîrêjên teşwîqkirî yên bêtir û bêtir werin bidestxistin, çi şert û merc hewce ne?
Di şert û mercên normal de, hejmara elektronên di asta enerjiya bilind de her gav ji hejmara elektronên di asta enerjiya nizm de kêmtir e. Ger hûn dixwazin atom tîrêjên teşwîqkirî hilberînin, hûn dixwazin hejmara elektronên di asta enerjiya bilind de zêde bikin, ji ber vê yekê hûn hewceyê "çavkaniyek pompê" ne, ku armanca wê ew e ku bêtir teşwîq bike. Pir zêde elektronên asta enerjiya nizm ber bi astên enerjiya bilind ve diçin, ji ber vê yekê hejmara elektronên asta enerjiya bilind dê ji hejmara elektronên asta enerjiya nizm zêdetir be, û "guherîna hejmara perçeyan" dê çêbibe. Pir zêde elektronên asta enerjiya bilind tenê dikarin ji bo demek pir kurt bimînin. Dem dê ber bi astek enerjiya nizm ve biçe, ji ber vê yekê îhtîmala derketina teşwîqkirî ya tîrêjê dê zêde bibe.
Bê guman, "çavkaniya pompê" ji bo atomên cûda tê danîn. Ew dihêle ku elektron "rezonansê bikin" û dihêle ku elektronên asta enerjiya nizm ber bi astên enerjiya bilind ve biçin. Xwendevan dikarin bi bingehîn fêm bikin, lazer çi ye? Lazer çawa tê hilberandin? Lazer "tîrêjên ronahiyê" ye ku ji hêla atomên tiştekî ve di bin bandora "çavkaniyek pompê" ya taybetî de tê "çalakkirin". Ev lazer e.
Dema weşandinê: 27ê Gulana 2024an
