1. Laser sorkuntzaren printzipioa
Egitura atomikoa eguzki-sistema txiki baten antzekoa da, nukleo atomikoa erdian duela. Elektroiak etengabe biratzen ari dira nukleo atomikoaren inguruan, eta nukleo atomikoa ere etengabe biratzen ari da.
Nukleoa protoiz eta neutroiz osatuta dago. Protoiak positiboki kargatuta daude eta neutroiak kargatu gabe daude. Nukleo osoak daraman karga positiboen kopurua elektroi osoak daramaten karga negatiboen kopuruaren berdina da, beraz, oro har, atomoak neutroak dira kanpoko munduarekiko.
Atomo baten masari dagokionez, nukleoak atomoaren masa gehiena kontzentratzen du, eta elektroi guztiek hartzen duten masa oso txikia da. Egitura atomikoan, nukleoak espazio txiki bat baino ez du hartzen. Elektroiek nukleoaren inguruan biratzen dute, eta elektroiek jarduerarako espazio askoz handiagoa dute.
Atomoek “barne-energia” dute, eta bi zati ditu: bata elektroiek orbita-abiadura eta energia zinetiko jakin bat dutela da; bestea, negatiboki kargatutako elektroien eta positiboki kargatutako nukleoaren artean distantzia bat dagoela, eta energia potentzial kopuru bat dagoela. Elektroi guztien energia zinetikoaren eta energia potentzialaren batura atomo osoaren energia da, atomoaren barne energia deitzen zaiona.
Elektroi guztiak nukleoaren inguruan biratzen dira; batzuetan nukleotik hurbilago, elektroi horien energia txikiagoa da; batzuetan nukleotik urrunago, elektroi horien energia handiagoa da; Gertaera probabilitatearen arabera, jendeak elektroi-geruza ezberdinetan banatzen du "Energia Maila"; “Energia Maila” jakin batean, elektroi anitz egon daitezke maiz orbitatzen, eta elektroi bakoitzak ez du orbita finkorik, baina elektroi horiek guztiek energia maila bera dute; "Energia Mailak" elkarrengandik isolatuta daude. Bai, energia mailaren arabera isolatuta daude. "Energia-maila" kontzeptuak elektroiak energiaren arabera mailatan banatzeaz gain, elektroien orbita-espazioa hainbat mailatan banatzen du. Laburbilduz, atomo batek energia maila anitz izan ditzake, eta energia maila desberdinak energia ezberdinei dagozkie; elektroi batzuek "energia maila baxuan" orbitatzen dute eta elektroi batzuek "energia maila altuan".
Gaur egun, erdi mailako fisikako liburuek argi eta garbi markatu dituzte atomo batzuen egitura-ezaugarriak, elektroi-geruza bakoitzean elektroien banaketaren arauak eta energia-maila desberdinetako elektroi kopurua.
Sistema atomiko batean, elektroiak, funtsean, geruzetan mugitzen dira, atomo batzuk energia maila altuan eta beste batzuk energia maila baxuan daude; atomoek beti eragiten baitute kanpoko inguruneak (tenperatura, elektrizitatea, magnetismoa), energia-maila handiko elektroiak ezegonkorrak dira eta energia-maila baxurako trantsizio espontaneoa egingo dute, bere eragina xurgatu egin daiteke edo kitzikapen-efektu bereziak sor ditzake eta eragin dezake. igorpen espontaneoa”. Hori dela eta, sistema atomikoan, energia handiko elektroiak energia baxuko mailetara igarotzen direnean, bi adierazpen egongo dira: "igorpen espontaneoa" eta "igorpen estimulatua".
Erradiazio espontaneoa, energia handiko egoeretako elektroiak ezegonkorrak dira eta, kanpoko inguruneak (tenperatura, elektrizitatea, magnetismoa) eraginda, berez energia baxuko egoeretara migratzen dira, eta gehiegizko energia fotoi moduan irradiatzen da. Erradiazio mota honen ezaugarria elektroi bakoitzaren trantsizioa modu independentean egiten dela eta ausazkoa da. Elektroi ezberdinen berezko igorpenaren fotoi-egoerak desberdinak dira. Argiaren igorpen espontaneoa egoera "inkoherente" batean dago eta norabide sakabanatuak ditu. Hala ere, berezko erradiazioek atomoen ezaugarriak dituzte, eta atomo ezberdinen berezko erradiazioen espektroak desberdinak dira. Honetaz hitz egitean, fisikako oinarrizko ezagutza bat gogorarazten die jendeari: “Edozein objektuk du beroa irradiatzeko gaitasuna, eta objektuak uhin elektromagnetikoak etengabe xurgatzeko eta igortzeko gaitasuna du. Beroak irradiatutako uhin elektromagnetikoek espektro banaketa jakin bat dute. Espektro hori Banaketa objektuaren beraren propietateekin eta bere tenperaturarekin lotuta dago”. Beraz, erradiazio termikoaren existentziaren arrazoia atomoen berezko igorpena da.
Igorpen estimulatuan, energia-maila handiko elektroiak energia baxuko maila batera igarotzen dira "baldintzetarako egokiak diren fotoien" "estimulazio" edo "indukzio"pean eta fotoi intzidentearen maiztasun bereko fotoi bat irradiatzen dute. Erradiazio estimulatuaren ezaugarririk handiena erradiazio estimulatuak sortutako fotoiek erradiazio estimulatua sortzen duten fotoi intzidenteen egoera berdina dutela da. Egoera “koherentean” daude. Maiztasun bera eta norabide bera dute, eta guztiz ezinezkoa da biak bereiztea. horien arteko ezberdintasunak. Modu honetan, fotoi bat bi fotoi berdin bihurtzen da estimulatutako igorpen baten bidez. Horrek esan nahi du argia areagotu egiten dela, edo "anplifikatu" egiten dela.
Orain azter dezagun berriro, zein baldintza behar dira gero eta maizago erradiazio estimulatua lortzeko?
Egoera normaletan, energia-maila handiko elektroi-kopurua energia-maila baxuko elektroi-kopurua baino txikiagoa da beti. Atomoek erradiazio estimulatua ekoiztea nahi baduzu, elektroi-kopurua handitu nahi duzu energia-maila altuetan, beraz, "ponpa-iturri" bat behar duzu, zeinaren helburua gehiago estimulatzea Energia baxuko elektroi gehiegi energia-maila altukoetara jauzi , beraz, energia handiko elektroi-kopurua energia baxuko elektroi-kopurua baino handiagoa izango da, eta "partikula-zenbakiaren bueltan" gertatuko da. Energia handiko elektroi gehiegi oso denbora laburrean egon daitezke. Denborak energia maila baxuago batera jauzi egingo du, beraz, erradiazio-igorpen estimulatua izateko aukera areagotu egingo da.
Jakina, "ponpa-iturria" atomo desberdinetarako ezarrita dago. Elektroiek "oihartzun" egiten dute eta energia-maila baxuko elektroi gehiago energia-maila altukoetara jauzi egiten dute. Irakurleek funtsean ulertu dezakete zer da laserra? Nola sortzen da laserra? Laser "argi erradiazioa" da, "ponpa-iturri" zehatz baten eraginpean objektu baten atomoek "kitzikatzen" dutena. Hau laserra da.
Argitalpenaren ordua: 2024-05-27
