Η αρχή του λέιζερ
(1) ατομικά βασικά.
Υπάρχουν μόνο περίπου 100 διαφορετικά άτομα στο σύμπαν. Όλα όσα βλέπουμε είναι ένας συνδυασμός αυτών των περίπου 100 ατόμων με πολύ πεπερασμένο τρόπο. Η διάταξη αυτών των ατόμων καθορίζει τη σύνθεση ενός ποτηριού νερού, ενός μετάλλου ή μιας φυσαλίδας σε ένα μπουκάλι σόδας! Ένα άτομο είναι μια αέναη κίνηση. Δονούνται, κινούνται και περιστρέφονται, ακόμη και τα άτομα που αποτελούν τα καθίσματά μας κινούνται συνεχώς. Το στερεό κινείται πραγματικά! Τα άτομα έχουν πολλές διαφορετικές καταστάσεις διέγερσης, με άλλα λόγια, έχουν διαφορετικές ενέργειες . Εάν το άτομο διαθέτει επαρκή ενέργεια, μπορεί να ανέβει από το επίπεδο ενέργειας της κατάστασης του εδάφους στο επίπεδο ενέργειας της διεγερμένης κατάστασης. Τα επίπεδα ενέργειας των διεγερμένων καταστάσεων εξαρτώνται από το πόση ενέργεια δίνεται στα άτομα μέσω θερμικής ενέργειας, ελαφριάς ενέργειας και ηλεκτρική ενέργεια.
(2) η βασική αρχή των ατόμων που σχηματίζουν λέιζερ.
Σκεφτείτε τη δομή του ατόμου. Ακόμη και με τη σύγχρονη τεχνολογία, δεν μπορούμε να δούμε τις διακριτές τροχιές των ηλεκτρονίων, αλλά είναι χρήσιμο να θεωρούμε αυτά τα τροχιακά ως άτομα σε διαφορετικά επίπεδα ενέργειας. Με άλλα λόγια , εάν θερμάνουμε τα άτομα, μερικά από τα ηλεκτρόνια στα τροχιακά χαμηλής ενέργειας θα μπορούσαν να ενθουσιαστούν και να μεταπηδήσουν σε τροχιά υψηλότερης ενέργειας πιο μακριά από τον πυρήνα. Παρόλο που αυτή η περιγραφή είναι απλή, αποκαλύπτει τη βασική αρχή των ατόμων που σχηματίζουν λέιζερ. το ηλεκτρόνιο πηδά σε τροχιά υψηλότερης ενέργειας, πρέπει ακόμη να επιστρέψει στην κατάσταση του εδάφους. Στη διαδικασία, τα ηλεκτρόνια απελευθερώνουν ενέργεια με τη μορφή φωτονίων (ένα ελαφρύ σωματίδιο). Θα διαπιστώσετε ότι τα άτομα απελευθερώνουν συνεχώς ενέργεια με τη μορφή φωτονίων. Για παράδειγμα, το θερμαντικό στοιχείο στο φούρνο γίνεται έντονο κόκκινο και το κόκκινο είναι το κόκκινο φωτόνιο που εκπέμπεται από τη θερμότητα των ατόμων. Όταν κοιτάζετε τις εικόνες στην οθόνη της τηλεόρασης, βλέπετε ότι τα άτομα φωσφόρου εκτίθενται στα διαφορετικά χρώματα του φωτός που εκπέμπεται από την υψηλή ταχύτητα e λεκτόνια. Κάθε αντικείμενο που εκπέμπει φως, συμπεριλαμβανομένων των λαμπτήρων φθορισμού, των λαμπτήρων αερίου και των λαμπτήρων πυρακτώσεως, εκπέμπεται με την αλλαγή τροχιακών ηλεκτρονίων και την απελευθέρωση φωτονίων.
(3) η σχέση μεταξύ του λέιζερ και του ατόμου.
Το λέιζερ είναι μια συσκευή που ελέγχει την απελευθέρωση των φωτονίων που εκπέμπονται από διεγερμένα άτομα.&«Laser GG»; είναι σύντομη για ενίσχυση φωτός από διεγερμένη εκπομπή ακτινοβολίας (ενίσχυση διέγερσης ακτινοβολίας). Αυτό το όνομα περιγράφει εν συντομία πώς λειτουργεί το λέιζερ. Αν και υπάρχουν πολλά είδη λέιζερ, έχουν κάποια βασικά χαρακτηριστικά. Στο λέιζερ, το μέσο λέιζερ πρέπει να αντλείται για να διεγείρουν τα άτομα. Σε γενικές γραμμές, οι υψηλής έντασης αναλαμπές ή εκφόρτιση μπορούν να αντλήσουν διεγερμένα μέσα, τα οποία μπορούν να παράγουν μεγάλο αριθμό διεγερμένων καταστάσεων (συμπεριλαμβανομένων ατόμων ηλεκτρονίων υψηλής ενέργειας). Το λέιζερ πρέπει να έχει μεγάλο αριθμό διεγερμένων ατόμων για να λειτουργεί αποτελεσματικά Σε γενικές γραμμές, τα άτομα πρέπει να διεγείρονται ώστε να ανέρχονται σε δύο ή τρία επίπεδα ενέργειας πάνω από την κατάσταση του εδάφους. Αυτό αυξάνει τον βαθμό αντιστροφής του αριθμού των σωματιδίων. Η αντιστροφή αριθμού ενός σωματιδίου είναι ο αριθμός των ατόμων σε μια διεγερμένη κατάσταση και τον αριθμό των ατόμων στην κατάσταση του εδάφους. Όταν αντλείται το μέσο λέιζερ, περιλαμβάνει μια ομάδα ατόμων με διεγερμένα ηλεκτρόνια. Τα διεγερμένα ηλεκτρόνια έχουν υψηλότερη ενέργεια από τα ηλεκτρόνια χαμηλής ποιότητας. Ακριβώς όπως το el Τα ηλεκτρόνια μπορούν να απορροφήσουν μια ορισμένη ποσότητα ενέργειας στη διεγερμένη κατάσταση, τα ηλεκτρόνια μπορούν να απελευθερώσουν αυτήν την ενέργεια. Όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα, τα ηλεκτρόνια μπορούν να απελευθερώσουν μέρος της ενέργειας τους όσο μεταβαίνουν σε χαμηλότερο επίπεδο. Η απελευθερούμενη ενέργεια μετατρέπεται σε μορφή φωτονίου (φωτεινή ενέργεια). Το εκπεμπόμενο φωτόνιο έχει συγκεκριμένο μήκος κύματος (χρώμα), το οποίο εξαρτάται από την ενεργειακή κατάσταση του ηλεκτρονίου κατά την απελευθέρωση του φωτονίου. Δύο άτομα με την ίδια κατάσταση ηλεκτρονίων απελευθερώνουν φωτόνια του ίδιου μήκους κύματος.
(4) το λέιζερ λέιζερ είναι πολύ διαφορετικό από το συνηθισμένο φως.
Έχει τα ακόλουθα χαρακτηριστικά: η εκπομπή του λέιζερ είναι μονοχρωματική. Ένα λέιζερ περιέχει φως που έχει συγκεκριμένο μήκος κύματος (δηλαδή, ένα συγκεκριμένο χρώμα). Το μήκος κύματος του φωτός καθορίζεται από την ενέργεια που απελευθερώνεται από το ηλεκτρόνιο πίσω στη χαμηλή ενέργεια τροχιά. Το εκπεμπόμενο λέιζερ έχει καλή συνοχή. Το λέιζερ έχει καλύτερη δομή και κάθε φωτόνιο ακολουθεί άλλες κινήσεις φωτονίων. Με άλλα λόγια, τα κύματα όλων των φωτονίων είναι ακριβώς τα ίδια. Το λέιζερ έχει καλή κατευθυντικότητα. Η δέσμη λέιζερ είναι συμπαγής, συμπυκνωμένη και πολύ ενεργητικό. Αντ 'αυτού, το φως από το φακό διασκορπίζεται σε πολλαπλές κατευθύνσεις, με ασθενή ενέργεια και χαμηλή συγκέντρωση. Για να επιτύχετε αυτά τα τρία χαρακτηριστικά, πρέπει να περάσετε από μια διαδικασία που ονομάζεται διεγερμένη εκπομπή. Αυτό το φαινόμενο είναι απίθανο να συμβεί σε έναν κανονικό φακό επειδή τα άτομα του εκπέμπονται τυχαία φωτόνια. Όταν εκτοξεύονται, το άτομο είναι οργανωμένη εκπομπή φωτονίων. Ένα φωτόνιο που εκπέμπεται από ένα άτομο έχει ένα συγκεκριμένο μήκος κύματος, το οποίο εξαρτάται από τη διαφορά σε ενέργεια μεταξύ της διεγερμένης κατάστασης και της κατάστασης του εδάφους. Εάν το φωτόνιο (με μια συγκεκριμένη ενέργεια και φάση) συναντήσει ένα άλλο άτομο και το άτομο έχει ένα ηλεκτρόνιο στην ίδια διεγερμένη κατάσταση, μπορεί να προκαλέσει διέγερση. Το πρώτο φωτόνιο μπορεί είτε να διεγείρει ή οδηγήστε το άτομο να εκπέμψει φωτόνια και στη συνέχεια να εκπέμψει φωτόνια (τα φωτόνια που εκπέμπονται από το δεύτερο άτομο) που δονείται με την ίδια συχνότητα και κατεύθυνση όπως το φωτονίο εισέρχεται στο φωτονίο. Ένα άλλο βασικό στοιχείο του λέιζερ είναι ένα ζεύγος καθρέφτη αντίθετα άκρα του μέσου λέιζερ. Το φωτόνιο ενός συγκεκριμένου μήκους κύματος και φάσης αντανακλάται εμπρός και πίσω μεταξύ του μέσου λέιζερ μέσω της ανάκλασης του καθρέφτη και στα δύο άκρα. Στη διαδικασία, θα διεγείρουν περισσότερα ηλεκτρόνια από τροχιά υψηλής ενέργειας σε χαμηλή - ενεργειακό άλμα στίβου, το οποίο εκπέμπει περισσότερο από το ίδιο μήκος κύματος και φάση φωτονίων, τα οποία στη συνέχεια θα έχουν&«καταρράκτη GG»; εφέ, και στη συνέχεια συγκέντρωσε γρήγορα έναν μεγάλο αριθμό του ίδιου μήκους κύματος σε λέιζερ και φάση των φωτονίων. Ένας καθρέφτης στη μία πλευρά του λέιζερ χρησιμοποιεί ένα&«ημι-αντανακλαστικό GG»; επίστρωση, που σημαίνει ότι αντανακλά μόνο μέρος του φωτός, ενώ το άλλο φως μπορεί να διεισδύσει. Το διεισδυτικό φως είναι το λέιζερ.