1. లేజర్ ఉత్పత్తి సూత్రం
పరమాణు నిర్మాణం ఒక చిన్న సౌర వ్యవస్థ వంటిది, మధ్యలో పరమాణు కేంద్రకం ఉంటుంది. ఎలక్ట్రాన్లు నిరంతరం పరమాణు కేంద్రకం చుట్టూ తిరుగుతూ ఉంటాయి మరియు పరమాణు కేంద్రకం కూడా నిరంతరం తిరుగుతూ ఉంటుంది.
న్యూక్లియస్ ప్రోటాన్లు మరియు న్యూట్రాన్లతో కూడి ఉంటుంది. ప్రోటాన్లు ధనాత్మకంగా చార్జ్ చేయబడతాయి మరియు న్యూట్రాన్లు ఛార్జ్ చేయబడవు. మొత్తం కేంద్రకం ద్వారా మోసుకెళ్ళే ధనాత్మక చార్జీల సంఖ్య మొత్తం ఎలక్ట్రాన్లు మోసుకెళ్ళే ప్రతికూల చార్జ్‌ల సంఖ్యకు సమానం, కాబట్టి సాధారణంగా పరమాణువులు బయటి ప్రపంచానికి తటస్థంగా ఉంటాయి.
పరమాణువు యొక్క ద్రవ్యరాశికి సంబంధించినంతవరకు, కేంద్రకం పరమాణువు యొక్క అధిక ద్రవ్యరాశిని కేంద్రీకరిస్తుంది మరియు అన్ని ఎలక్ట్రాన్లు ఆక్రమించిన ద్రవ్యరాశి చాలా తక్కువగా ఉంటుంది. పరమాణు నిర్మాణంలో, కేంద్రకం ఒక చిన్న స్థలాన్ని మాత్రమే ఆక్రమిస్తుంది. ఎలక్ట్రాన్లు న్యూక్లియస్ చుట్టూ తిరుగుతాయి మరియు ఎలక్ట్రాన్లు కార్యకలాపాలకు చాలా పెద్ద స్థలాన్ని కలిగి ఉంటాయి.
అణువులు "అంతర్గత శక్తి"ని కలిగి ఉంటాయి, ఇందులో రెండు భాగాలు ఉంటాయి: ఒకటి ఎలక్ట్రాన్లు కక్ష్య వేగం మరియు నిర్దిష్ట గతిశక్తిని కలిగి ఉంటాయి; మరొకటి ఏమిటంటే, ప్రతికూలంగా చార్జ్ చేయబడిన ఎలక్ట్రాన్లు మరియు ధనాత్మకంగా చార్జ్ చేయబడిన కేంద్రకం మధ్య దూరం ఉంటుంది మరియు కొంత మొత్తంలో సంభావ్య శక్తి ఉంటుంది. అన్ని ఎలక్ట్రాన్ల యొక్క గతి శక్తి మరియు సంభావ్య శక్తి యొక్క మొత్తం మొత్తం అణువు యొక్క శక్తి, ఇది అణువు యొక్క అంతర్గత శక్తి అని పిలువబడుతుంది.
అన్ని ఎలక్ట్రాన్లు కేంద్రకం చుట్టూ తిరుగుతాయి; కొన్నిసార్లు కేంద్రకానికి దగ్గరగా, ఈ ఎలక్ట్రాన్ల శక్తి తక్కువగా ఉంటుంది; కొన్నిసార్లు న్యూక్లియస్ నుండి మరింత దూరంగా, ఈ ఎలక్ట్రాన్ల శక్తి పెద్దదిగా ఉంటుంది; సంభవించే సంభావ్యత ప్రకారం, ప్రజలు ఎలక్ట్రాన్ పొరను వేర్వేరు ""శక్తి స్థాయి"గా విభజిస్తారు; ఒక నిర్దిష్ట "శక్తి స్థాయి"లో, అనేక ఎలక్ట్రాన్లు తరచుగా కక్ష్యలో ఉండవచ్చు మరియు ప్రతి ఎలక్ట్రాన్ స్థిర కక్ష్యను కలిగి ఉండదు, కానీ ఈ ఎలక్ట్రాన్లు ఒకే స్థాయి శక్తిని కలిగి ఉంటాయి; "శక్తి స్థాయిలు" ఒకదానికొకటి వేరుచేయబడతాయి. అవును, అవి శక్తి స్థాయిల ప్రకారం వేరుచేయబడతాయి. "శక్తి స్థాయి" అనే భావన ఎలక్ట్రాన్‌లను శక్తి ప్రకారం స్థాయిలుగా విభజించడమే కాకుండా, ఎలక్ట్రాన్ల కక్ష్య స్థలాన్ని బహుళ స్థాయిలుగా విభజిస్తుంది. సంక్షిప్తంగా, ఒక అణువు బహుళ శక్తి స్థాయిలను కలిగి ఉండవచ్చు మరియు వివిధ శక్తి స్థాయిలు వేర్వేరు శక్తులకు అనుగుణంగా ఉంటాయి; కొన్ని ఎలక్ట్రాన్లు "తక్కువ శక్తి స్థాయి" వద్ద మరియు కొన్ని ఎలక్ట్రాన్లు "అధిక శక్తి స్థాయి" వద్ద కక్ష్యలో తిరుగుతాయి.
ఈ రోజుల్లో, మిడిల్ స్కూల్ ఫిజిక్స్ పుస్తకాలు నిర్దిష్ట పరమాణువుల నిర్మాణ లక్షణాలు, ప్రతి ఎలక్ట్రాన్ పొరలో ఎలక్ట్రాన్ పంపిణీ నియమాలు మరియు వివిధ శక్తి స్థాయిలలో ఎలక్ట్రాన్ల సంఖ్యను స్పష్టంగా గుర్తించాయి.
పరమాణు వ్యవస్థలో, ఎలక్ట్రాన్లు ప్రాథమికంగా పొరలలో కదులుతాయి, కొన్ని పరమాణువులు అధిక శక్తి స్థాయిలలో మరియు కొన్ని తక్కువ శక్తి స్థాయిలలో ఉంటాయి; అణువులు ఎల్లప్పుడూ బాహ్య వాతావరణం (ఉష్ణోగ్రత, విద్యుత్తు, అయస్కాంతత్వం) ద్వారా ప్రభావితమవుతాయి కాబట్టి, అధిక-శక్తి స్థాయి ఎలక్ట్రాన్లు అస్థిరంగా ఉంటాయి మరియు తక్కువ శక్తి స్థాయికి ఆకస్మికంగా పరివర్తన చెందుతాయి, దాని ప్రభావం శోషించబడవచ్చు లేదా ఇది ప్రత్యేక ఉత్తేజిత ప్రభావాలను ఉత్పత్తి చేస్తుంది మరియు " ఆకస్మిక ఉద్గారం". అందువల్ల, పరమాణు వ్యవస్థలో, అధిక-శక్తి స్థాయి ఎలక్ట్రాన్లు తక్కువ-శక్తి స్థాయిలకు మారినప్పుడు, రెండు వ్యక్తీకరణలు ఉంటాయి: "ఆకస్మిక ఉద్గారం" మరియు "ప్రేరేపిత ఉద్గారం".
ఆకస్మిక రేడియేషన్, అధిక-శక్తి స్థితులలో ఎలక్ట్రాన్లు అస్థిరంగా ఉంటాయి మరియు బాహ్య వాతావరణం (ఉష్ణోగ్రత, విద్యుత్తు, అయస్కాంతత్వం) ద్వారా ప్రభావితమవుతాయి, ఆకస్మికంగా తక్కువ-శక్తి స్థితికి వలసపోతాయి మరియు అదనపు శక్తి ఫోటాన్ల రూపంలో ప్రసరిస్తుంది. ఈ రకమైన రేడియేషన్ యొక్క లక్షణం ఏమిటంటే, ప్రతి ఎలక్ట్రాన్ యొక్క పరివర్తన స్వతంత్రంగా నిర్వహించబడుతుంది మరియు యాదృచ్ఛికంగా ఉంటుంది. వివిధ ఎలక్ట్రాన్ల యొక్క ఆకస్మిక ఉద్గారాల ఫోటాన్ స్థితులు భిన్నంగా ఉంటాయి. కాంతి యొక్క ఆకస్మిక ఉద్గారం "అసంబద్ధమైన" స్థితిలో ఉంది మరియు అక్కడక్కడ దిశలను కలిగి ఉంటుంది. అయితే, ఆకస్మిక వికిరణం పరమాణువుల యొక్క లక్షణాలను కలిగి ఉంటుంది మరియు వివిధ పరమాణువుల యొక్క ఆకస్మిక రేడియేషన్ యొక్క స్పెక్ట్రా భిన్నంగా ఉంటుంది. దీని గురించి చెప్పాలంటే, ఇది భౌతిక శాస్త్రంలో ప్రాథమిక పరిజ్ఞానాన్ని ప్రజలకు గుర్తుచేస్తుంది, “ఏదైనా వస్తువుకు వేడిని ప్రసరింపజేసే సామర్ధ్యం ఉంటుంది, మరియు వస్తువు నిరంతరం విద్యుదయస్కాంత తరంగాలను గ్రహించి విడుదల చేసే సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటుంది. వేడి ద్వారా ప్రసరించే విద్యుదయస్కాంత తరంగాలు నిర్దిష్ట స్పెక్ట్రం పంపిణీని కలిగి ఉంటాయి. ఈ స్పెక్ట్రం పంపిణీ అనేది వస్తువు యొక్క లక్షణాలు మరియు దాని ఉష్ణోగ్రతకు సంబంధించినది. కాబట్టి, థర్మల్ రేడియేషన్ ఉనికికి కారణం పరమాణువుల ఆకస్మిక ఉద్గారం.
ఉద్దీపన ఉద్గారంలో, అధిక-శక్తి స్థాయి ఎలక్ట్రాన్లు "పరిస్థితులకు అనువైన ఫోటాన్లు" యొక్క "స్టిమ్యులేషన్" లేదా "ఇండక్షన్" కింద తక్కువ-శక్తి స్థాయికి పరివర్తనం చెందుతాయి మరియు సంఘటన ఫోటాన్ వలె అదే పౌనఃపున్యం యొక్క ఫోటాన్‌ను ప్రసరిస్తాయి. స్టిమ్యులేటెడ్ రేడియేషన్ యొక్క అతిపెద్ద లక్షణం ఏమిటంటే, స్టిమ్యులేటెడ్ రేడియేషన్ ద్వారా ఉత్పన్నమయ్యే ఫోటాన్లు ఉత్తేజిత రేడియేషన్‌ను ఉత్పత్తి చేసే సంఘటన ఫోటాన్ల మాదిరిగానే ఉంటాయి. వారు "పొందికైన" స్థితిలో ఉన్నారు. అవి ఒకే పౌనఃపున్యం మరియు ఒకే దిశను కలిగి ఉంటాయి మరియు రెండింటినీ వేరు చేయడం పూర్తిగా అసాధ్యం. వాటి మధ్య తేడాలు. ఈ విధంగా, ఒక ప్రేరేపిత ఉద్గారం ద్వారా ఒక ఫోటాన్ రెండు సారూప్య ఫోటాన్‌లుగా మారుతుంది. దీని అర్థం కాంతి తీవ్రతరం చేయబడిందని లేదా "విస్తరింపబడింది".
ఇప్పుడు మళ్ళీ విశ్లేషిద్దాం, మరింత తరచుగా ప్రేరేపించబడిన రేడియేషన్ పొందడానికి ఏ పరిస్థితులు అవసరం?
సాధారణ పరిస్థితులలో, అధిక శక్తి స్థాయిలలో ఎలక్ట్రాన్ల సంఖ్య ఎల్లప్పుడూ తక్కువ శక్తి స్థాయిలలో ఎలక్ట్రాన్ల సంఖ్య కంటే తక్కువగా ఉంటుంది. మీరు అణువులు ఉత్తేజిత రేడియేషన్‌ను ఉత్పత్తి చేయాలనుకుంటే, మీరు అధిక శక్తి స్థాయిలలో ఎలక్ట్రాన్ల సంఖ్యను పెంచాలనుకుంటున్నారు, కాబట్టి మీకు “పంప్ సోర్స్” అవసరం, దీని ఉద్దేశ్యం ఎక్కువ తక్కువ-శక్తి స్థాయి ఎలక్ట్రాన్‌లను అధిక-శక్తి స్థాయిలకు దూకడం. , కాబట్టి అధిక-శక్తి స్థాయి ఎలక్ట్రాన్ల సంఖ్య తక్కువ-శక్తి స్థాయి ఎలక్ట్రాన్ల సంఖ్య కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది మరియు "కణ సంఖ్య రివర్సల్" ఏర్పడుతుంది. చాలా అధిక-శక్తి స్థాయి ఎలక్ట్రాన్లు చాలా తక్కువ సమయం మాత్రమే ఉండగలవు. సమయం తక్కువ శక్తి స్థాయికి దూకుతుంది, కాబట్టి రేడియేషన్ యొక్క ఉద్దీపన ఉద్గారాల అవకాశం పెరుగుతుంది.
వాస్తవానికి, "పంప్ సోర్స్" వేర్వేరు అణువుల కోసం సెట్ చేయబడింది. ఇది ఎలక్ట్రాన్‌లను "ప్రతిధ్వని" చేస్తుంది మరియు తక్కువ-శక్తి స్థాయి ఎలక్ట్రాన్‌లను అధిక-శక్తి స్థాయిలకు వెళ్లేలా చేస్తుంది. పాఠకులు ప్రాథమికంగా అర్థం చేసుకోగలరు, లేజర్ అంటే ఏమిటి? లేజర్ ఎలా ఉత్పత్తి అవుతుంది? లేజర్ అనేది "కాంతి రేడియేషన్", ఇది ఒక నిర్దిష్ట "పంప్ సోర్స్" చర్యలో ఒక వస్తువు యొక్క పరమాణువుల ద్వారా "ఉత్తేజితం" అవుతుంది. ఇది లేజర్.
పోస్ట్ సమయం: మే-27-2024
