1. Principiu di generazione laser
A struttura atomica hè cum'è un picculu sistema sulari, cù u nucleu atomicu à mezu. L'elettroni sò in rotazione constantemente intornu à u nucleu atomicu, è u nucleu atomicu hè ancu in rotazione constantemente.
U nucleu hè cumpostu di protoni è neutroni. I protoni sò caricati positivamente è i neutroni sò micca caricati. U numaru di carichi pusitivi purtati da u nucleu sanu hè uguali à u numeru di carichi negativi purtati da l'elettroni sanu, cusì in generale l'atomi sò neutrali à u mondu esternu.
In quantu à a massa di un atomu, u nucleu cuncentra a maiò parte di a massa di l'atomu, è a massa occupata da tutti l'elettroni hè assai chjuca. In a struttura atomica, u nucleu occupa solu un picculu spaziu. L'elettroni giranu intornu à u nucleu, è l'elettroni anu un spaziu assai più grande per l'attività.
L'atomi anu "energia interna", chì si compone di duie parte: una hè chì l'elettroni anu una velocità d'orbita è una certa energia cinetica; l'altru hè chì ci hè una distanza trà l'elettroni carica negativamente è u nucleu carica positivamente, è ci hè una certa quantità di energia potenziale. A summa di l'energia cinetica è l'energia potenziale di tutti l'elettroni hè l'energia di l'atomu sanu, chì hè chjamatu l'energia interna di l'atomu.
Tutti l'elettroni giranu intornu à u nucleu; qualchì volta più vicinu à u nucleu, l'energia di questi elettroni hè più chjuca; qualchì volta più luntanu da u nucleu, l'energia di sti elettroni hè più grande; secondu a probabilità di l'occurrence, a ghjente divide a strata di l'elettroni in diverse "Livellu di energia"; Nant'à un certu "Livellu d'Energia", ci ponu esse parechje elettroni chì orbitanu spessu, è ogni elettroni ùn hà micca una orbita fissa, ma tutti questi elettroni anu u stessu livellu d'energia; "Livelli d'Energia" sò isolati l'una di l'altru. Iè, sò isolati secondu i livelli di energia. U cuncettu di "livellu d'energia" ùn solu divide l'elettroni in livelli secondu l'energia, ma ancu divide u spaziu orbitante di l'elettroni in parechji livelli. In corta, un atomu pò avè parechji livelli d'energia, è diversi livelli d'energia currispondenu à e diverse energie; certi elettroni orbitanu à un "livellu d'energia bassu" è certi elettroni orbitanu à un "livellu d'energia altu".
Oghje, i libri di fisica di a scola media anu marcatu chjaramente e caratteristiche strutturali di certi atomi, e regule di distribuzione di l'elettroni in ogni strata di l'elettroni, è u nùmeru d'elettroni à diversi livelli di energia.
In un sistema atomicu, l'elettroni si movenu in fondu in strati, cù certi atomi à livelli d'energia altu è altri à livelli d'energia bassu; perchè l'atomi sò sempre affettati da l'ambiente esternu (temperatura, electricità, magnetismu), l'elettroni d'altu livellu d'energia sò inestabile è a transizione spontanea à un livellu d'energia bassu, u so effettu pò esse assorbutu, o pò pruduce effetti d'excitazione spiciali è causanu " emissione spontanea". Dunque, in u sistema atomicu, quandu l'elettroni d'alta energia passanu à i livelli di bassa energia, ci saranu duie manifestazioni: "emissione spontanea" è "emissione stimulata".
A radiazione spontanea, l'elettroni in i stati d'alta energia sò inestabile è, affettati da l'ambiente esternu (temperatura, electricità, magnetismu), migrate spontaneamente à stati di bassa energia, è l'excedente energia hè radiata in forma di fotoni. A caratteristica di stu tipu di radiazzioni hè chì a transizione di ogni elettroni hè realizatu indipindentamente è hè aleatoriu. I stati di fotoni di emissione spontanea di diversi elettroni sò diffirenti. L'emissione spontanea di a luce hè in un statu "incoherente" è hà spargugliatu direzzione. In ogni casu, a radiazione spontanea hà e caratteristiche di l'atomi stessi, è i spettri di a radiazione spontanea di diversi atomi sò diffirenti. Parlendu di questu, ricorda à e persone di una cunniscenza basica in fisica, "Qualunque ughjettu hà a capacità di irradià u calore, è l'ughjettu hà a capacità di assorbe continuamente è emette onde elettromagnetiche. L'onde elettromagnetiche radiate da u calore anu una certa distribuzione di spettru. Stu spettru A distribuzione hè ligata à e proprietà di l'ughjettu stessu è a so temperatura. Dunque, u mutivu di l'esistenza di a radiazione termale hè l'emissione spontanea di l'atomi.
In l'emissione stimulata, l'elettroni d'alta energia passanu à un livellu bassu d'energia sottu a "stimulazione" o "induzione" di "fotoni adattati per e cundizioni" è irradianu un fotonu di a stessa freccia cum'è u fotonu incidente. A più grande funzione di a radiazione stimulata hè chì i fotoni generati da a radiazione stimulata anu esattamente u listessu statu chì i fotoni incidenti chì generanu a radiazione stimulata. Sò in un statu "coherente". Hanu a listessa freccia è a listessa direzzione, è hè cumplitamenti impussibule di distingue i dui. differenze trà quelli. In questu modu, un fotonu diventa dui fotoni idèntici attraversu una emissione stimulata. Questu significa chì a luce hè intensificata, o "amplificata".
Avà analizemu di novu, chì cundizioni sò necessarii per ottene una radiazione stimulata sempre più frequente ?
In circustanze nurmale, u nùmeru di l'elettroni in i livelli d'alta energia hè sempre menu di u nùmeru di l'elettroni in i livelli d'energia. Sè vo vulete atomi à pruducia radiazzioni stimulated, vo vulete cresce u numeru di l'elettroni in livelli di energia altu, cusì avete bisognu di una "fonte di pompa", chì u so scopu hè di stimulà più Troppu l'elettroni di livellu d'energia salta à livelli d'alta energia. , accussì u numeru di l 'elettroni high-energy liveddu sarà più chè u numeru di elettroni di livellu bassu-energie, è un "inversione numeru di particella" vi accadirà. Troppu l'elettroni d'alta energia pò stà solu per un pocu tempu. U tempu saltarà à un livellu energeticu più bassu, cusì a pussibilità di l'emissione stimulata di a radiazione aumenterà.
Di sicuru, a "fonte di pompa" hè stallata per diversi atomi. Face chì l'elettroni "resonate" è permette à più elettroni di livellu d'energia di saltà à livelli d'alta energia. I lettori ponu capisce in fondu, chì hè u laser? Cumu hè pruduttu laser? Laser hè a "radiazione di luce" chì hè "eccitata" da l'atomi di un ughjettu sottu l'azzione di una "fonte di pompa" specifica. Questu hè laser.
Tempu di Post: 27-May-2024
