2-bosqich 4-m-22-guruh talabasi nurmatuv Elbekning

1. LAZERLARNING ISHLATISH PRINSIBI

Lazerlar rag'batlantirilgan emissiya fenomeniga asoslanadi, uning mavjudligi 1917 yilda Eynshteyn tomonidan bashorat qilingan. Eynshteynning fikricha, oddiy nurlanish va rezonans yutilish jarayonlari bilan bir qatorda uchinchi jarayon - stimulyatsiya qilingan (induktsiyalangan) nurlanish ham mavjud. Rezonans chastotasining yorug'ligi, ya'ni atomlar singdira oladigan chastota yuqori energiya darajalariga o'tib, bu darajadagi atomlarning nurlanishiga olib kelishi kerak, agar mavjud bo'lsa, muhitda. Ushbu nurlanishning xarakterli xususiyati shundaki, chiqarilgan yorug'lik harakatlantiruvchi nurdan farq qilmaydi, ya'ni chastotasi, fazasi, qutblanishi va tarqalish yo'nalishi bo'yicha ikkinchisiga to'g'ri keladi. Bu shuni anglatadiki, rag'batlantirilgan emissiya yorug'lik nuriga aynan bir xil yorug'lik kvantlarini qo'shib, rezonansli yutilish undan chiqaradi.

Muhitning atomlari quyi energiya darajasida bo'lgan yorug'likni o'zlashtirishi mumkin, lekin ular yuqori darajada nurlanishadi. Bundan kelib chiqadiki, quyi darajadagi ko'p miqdordagi atomlar (hech bo'lmaganda yuqori darajadagi atomlar sonidan ko'p) bilan muhitdan o'tadigan yorug'lik zaiflashadi. Aksincha, agar yuqori darajadagi atomlar soni qo'zg'atmaganlar sonidan ko'p bo'lsa, u holda yorug'lik berilgan muhitdan o'tib, kuchayadi. Bu shuni anglatadiki, bu muhitda rag'batlantirilgan emissiya ustunlik qiladi. Ko'zgular orasidagi bo'shliq faol muhit bilan to'ldiriladi, ya'ni qo'zg'atmaganlarga qaraganda ko'proq qo'zg'atilgan atomlarni (yuqori energiya darajasida joylashgan atomlar) o'z ichiga olgan muhit. Muhit stimulyatsiya qilingan emissiya tufayli u orqali o'tadigan yorug'likni kuchaytiradi, uning boshlanishi atomlardan birining o'z-o'zidan chiqishi bilan beriladi.
Lazer nurlanishi - bu ob'ektlarning normal haroratda porlashi. Ammo normal sharoitda ko'pchilik atomlar eng past energiya holatida bo'ladi. Shuning uchun moddalar past haroratlarda porlamaydi. Elektromagnit to'lqin moddadan o'tganda uning energiyasi so'riladi. To'lqinning yutilgan energiyasi tufayli atomlarning bir qismi qo'zg'aladi, ya'ni ular yuqori energiya holatiga o'tadi. Bunday holda, yorug'lik nuridan ma'lum energiya olinadi:

hn=E2-E1,

bu erda hn - sarflangan energiya miqdoriga mos keladigan qiymat,

E2 - eng yuqori energiya darajasidagi energiya,
E1 - eng past energiya darajasining energiyasi.
Hayajonlangan atom to'qnashuvda o'z energiyasini qo'shni atomlarga berishi yoki istalgan yo'nalishda foton chiqarishi mumkin. Endi tasavvur qilaylik, biz qaysidir ma'noda atrof-muhit atomlarining ko'pini qo'zg'atdik. Keyin, chastotali elektromagnit to'lqinning moddasi orqali o'tayotganda


,

Bu erda v - to'lqinning chastotasi,

E2 - E1 - yuqori va quyi darajadagi energiya o'rtasidagi farq,
h- to'lqin uzunligi,
bu to'lqin zaiflashmaydi, aksincha, induktsiyalangan nurlanish tufayli kuchayadi. Uning ta'siri ostida atomlar doimiy ravishda quyi energiya holatlariga o'tib, chastotasi va fazasi bo'yicha tushadigan to'lqin bilan mos keladigan to'lqinlarni chiqaradi.