210
Şəkil 13.2. Elektromaqnit spektri və lazer dalğasının
uzunluğu.
Cəd. 13.1.- də müxtəlif
şüalanma mənbələrinin
enerji sıxlıqları təsvir olunmuşdur. Rəqəmlərin
müqayisəsi göstərir ki, koherent lazer mənbəyi ilə
materialın emalı, təbii inkoherent şüalandırma
mənbəyi ilə emaldan fərqli
olaraq ən yüksək enerji
sıxlığına malikdir ki, bu da kiçik sahədə böyük enerji
yaratmağa imkan verir.
Lazer
Aşağı
Orta
Yüksək tezlik
Daha yüksək tezlik
Dalğa uzunluğu, m
Tezlik, Hs
Elektromaqnit spekteri
Uzun, Orta, Qısa, Ultraqısa dalğalar
İnfraqırmızı işıq
Ultrabənövşəyi işıq
Rentgen şüalanması
Qamma şüalanması
İkinci kosmik
şüalanma
Şəbəkə
İnformasiya, radio,
TV
Yerin səthində
günəşin şüası
Rentgen
fotoqrafia
Radioaktiv
şüalanma
Görünən işıq
Radioölçmə
texnikası
211
Cədvəl 13.1. Müxtəlif şüalandırma mənbələrinin enerji
sıxlıqları.
Şüalandırma mərkəzi
Enerjinin sıxlığı, Vatt/sm
2
Yandırıcı şüşə (günəş ışığı)
10
2
Qaynaq alovu
10
4
İşıq qövsü (TİG)
1·10
5
Plazma şüalanma
5·10
5
Elektron şüası
≤10
8
Lazer
≤10
14
Aşağıdakı
şəkildə
təbiətdə
atomun
işıq
şüalandırması təsvir olunmuşdur.
Şəkil 13.3. Təbii şüalanma.
Atoma enerji verdikdə (məsələn, foton ilə), onun
elektronlarından biri
daha yüksək olan enerji
səviyyəsinə keçir. Belə həyəcanlanmış vəziyyətdə
atom çox kiçik müddətdə (müxtəlif atomlarda
müxtəlif olub, ~10
-8
san) qalır və yenidən ilkin
vəziyyətinə qayıdır.
Bu hal heç bir xarici təsir
Fotonun emissiyası və atomun əvvəlki
vəziyyətinə qayıtması (təxminən 10
-8
saniyədən sonra).
Fotonun udulması və
atomun həyəcanlanması.
212
olmadan statik baş verir. Atomun əvvəlki vəyiyyətinə
qayıtması ilə azad olunan enerji işıq kvantı şəklində
şüalanır. Bu hal yalnız hər hansı bir atomun
elektronuna aid deyil. Molekullarda,
mayelərdə və
bərk cisimlərdə atomlar bir – birlərinə qarşı rəqsi
hərəkət edə bilər və həmçinin molekullarda birləşmə
oxu ətrafında fırlanma mümkündür. Hər bir bu cür
rəqs
və
fırlanmalar
müəyyən
bir
enerji
ayrılmasına/udulmasına səbəb olur.
Əgər çoxlu sayda atomların təbii emissiyası
nəzərdə tutularsa, onda
müxtəlif dalğa uzunluğuna
malik, qarışıq elektromaqnit şüalanma kvantları bütün
istiqamətlərə yayılir (məsələn, şamda, közərmə
lampasında). Bu cür təbii emissiyadan başqa,
həyəcanlanmış atom ona işıq kvantının düşməsi ilə
yenidən əsas vəziyyətinə qayıda bilər.
Başqa sözlə, lazer
prosesinin mahiyyəti şüa və
material arasında enerji mübadiləsidir. Şüanın hər
hansı bir enerji kvantı həyəcanlanmış atom üzərinə
düşdükdə, yüksək enerji səviyyəsində yerləşən
elektron orbitini tərk edib, aşağı
enerji səviyyəsini
tutur və enerji kvantı ayrılır (əgər, düşən kvantın
enerjisi ilə ayrılan kvantın enerjisi eynidirsə).
Bu da induksiya olunmuş və ya həyəcanlandırılmış
emissiya kimi təsvir olunur. Təbii emissiyadan fərqli
olaraq, burada induksiya olunmuş emissiya istənilən
istiqamətdə deyil, düşən və atomu həyəcanlandıran
ışıq istiqamətində yönəlib onu gücləndirir.