|
95- rasm.
xrom ionlarining yuzaga keltiruvchi fotonlaridan faqat energiya va chastotalari bo‘yicha emas, balki fazalari, tarqalish yo‘nalishlari va qutblanishi bo‘yicha ham farq qilmaydi. Soni ikki marta ortgan bir xildagi fotonlar rubin sterjen ichida harakatlanib, xromning yangi ionlari nurlanishini yuzaga keltiradi. Bunda fotonlar soni kuchaytiriluvchi yorug‘lik dastasidagi boshlang‘ich sonidan 4 marta ortadi. Rubin sterjenda metastabil holatdagi xrom ionlari yetarli miqdorda bo‘lar ekan, bu jarayon davom etadi va sterjenning ikkinchi uchiga tomon harakatlanuvchi fotonlar soni shiddat bilan ko‘chkisimon ortadi (95-b rasm). Buning natijasida rubin sterjendan unga kirgan yorug‘likka kogerent bo‘lgan yorug‘lik dastasi chiqadi, ya’ni yorug‘lik dastasining kuchayishi yuz beradi.
Ammo faqat yorug‘lik dastasi energiyasining ortishigina muhim emas. Undan ham muhimi, shunday yo‘l bilan chastotasi, fazasi va harakat yo‘nalishi bir xil bo‘lgan fotonlar oqimidan iborat kogerent to‘lqinlar (nurlanish) dastasining olinishidir. Bu prin- sipdan foydalangan holda 1953- yilda N.G. Basov va A.M. Proxorov va ulardan bexabar holda amerikalik fiziklar Ch. Òauns va Veber birinchi kogerent nurlanish generatori haqidagi g‘oyani ilgari surdilar.
Santimetr to‘lqinlar diapazonida ishlovchi bu kvant generatori mazer deb ataladi („Mazer“ inglizcha „Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation“ degan so‘zlardan olingan bo‘lib, u majburiy nurlanish yordamida mikroto‘lqinlarni kuchay- tirish, degan ma’noni anglatadi). Majburiy kogerent nurlanish manbalari esa lazerlar deb yuritiladi. („Lazer“ so‘zi inglizcha quyidagi so‘zlarning birinchi harflaridan tuzilgan. „Light amplifi-
137
cation by stimulated emission of radiation“ — tarjimasi „Yorug‘likni majburiy nurlanish bilan kuchaytirish“). Optik diapazonda ishlovchi birinchi lazer 1960- yilda amerikalik fizik Ò. Meymon tomonidan yaratilgan.
Lazerlar yorug‘likning boshqa manbalariga qaraganda qator afzalliklarga ega:
Lazerlar tarqalish burchagi juda kichik (10–5 rad atrofida) yorug‘lik dastasi hosil qila oladi. Yerdan yuborilgan bunday dasta Oyda diametri 3 km bo‘lgan dog‘ hosil qilishi mumkin.
Lazer yorug‘ligi nihoyatda monoxromatikdir. Atomlari bir- biridan mustaqil holda yorug‘lik chiqaruvchi oddiy manbalardan farqli o‘laroq, lazerlarda atomlar bir-biriga muvofiq holda yorug‘lik chiqaradi. Shuning uchun to‘lqinning fazasi noregular o‘zgarishlarga duch kelmaydi.
Lazerlar eng kuchli yorug‘lik manbalaridir. Spektrning tor intervalida lazerlarning ba’zi turlari qisqa muddat ichida (taxmi- nan 10–11s davomida) 1014W/sm2 nurlanish quvvatiga ega bo‘ladi, vaholanki, quyoshning nurlanish quvvati butun spektr bo‘yicha jami faqat 7·103W/sm2ga tengdir. 106 sm tor intervalga (lazer spektral chizig‘ining kengligiga) esa quyosh nurlanishidan atigi 0,2 W/sm2 quvvat to‘g‘ri keladi. Lazer nurlanib chiqaradigan elektromagnit to‘lqindagi elektr maydonning kuchlanganligi atom ichidagi maydon kuchlanganligidan kattadir.
Lazerlar zamonaviy texnikada keng qo‘llaniladi. Lazerlarning amaliy qo‘llanilishidagi yo‘nalishlardan biri lazer nuri dastasida juda katta quvvat (o‘nlab megavatt) to‘planishi bilan bog‘liq. Lazerlar qiyin eriydigan materiallarni payvandlash va kesish uchun, teshiklar teshish (masalan, olmoslarda) uchun, medit- sinada nozik va murakkab operatsiyalar (masalan, ko‘zning oq tushgan to‘r pardasini eritib yopishtirish) o‘tkazish uchun ish- latiladi. Yarim o‘tkazgich asboblari ishlab chiqarishda lazerlar yordamida nuqtaviy payvand amalga oshiriladi.
Lazerlarning qo‘llanilishidagi boshqa yo‘nalish lazerlardan chiqarilgan yorug‘likning tarqalishda deyarli sochilmasligi bilan bog‘liq. Lazer nurining bu xususiyatidan, masalan, metropoliten liniyalarini qurishda, geodeziyada, masofa va burchaklarni o‘l- chashda, kema, samolyot va raketalarning tezligi va harakat yo‘nalishini aniqlashda, sayyoralarni lokasiyalashda foydalaniladi.
138
Lazerlardan foydalanishdagi uchinchi yo‘nalish lazerlardan nurlanuvchi yorug‘likning kogerentligi bilan bog‘liq: lazer nuri nihoyatda ingichka spektrga ega, uni modulatsiyalash va uning yordamida turli ma’lumotlarni uzoq masofalarga uzatish mumkin. Hozirgi kunda lazer aloqa liniyalari ishga tushirilgan. Lazerlardan tovush va televizion tasvirlarni yozib olish va qayta ko‘rsatishda va zamonaviy texnikaning boshqa sohalarida foydalaniladi.
Lazer nuri ta’sirida atom va molekulalarni uyg‘otib, ular orasida o‘zaro odatdagi sharoitlarda amalga oshmaydigan kimyoviy reaksiyalarni yuzaga keltirish mumkin. Lazer nurlaridan boshqa- riladigan termoyadro reaksiyalarni amalga oshirishda foydalanish mumkin.
Do'stlaringiz bilan baham: |
