Mavzu: Majburiy va spontan nurlanishlar. Lazerlar Reja: Spontan nurlanishlar. Majburiy nurlanishlar

Mavzu: Majburiy va spontan nurlanishlar. Lazerlar

Reja:
1. Spontan nurlanishlar.
2. Majburiy nurlanishlar.
3. Majburiy va spontan nurlanishlarning kvantoelektronikaga tadbiqi.
4. Lazerlar va ularning ishlash prinsipi.

Spontan va majburiy o‘tishlar. Atom pastki energetik holatdan yuqori energetik holatga o‘tishi uchun fotonni yutishi kerak. Bunday o‘tish majburiy o‘tish bo‘ladi. Majburiy o‘tishda atomga nurlanish maydoni ta’sir qilishi kerak. Atomga tashqi nurlanish maydoni ta’sir qilmaganda, atom o‘z-o‘zidan yoki spontan ravishda pastki energetik sathdan yuqori energetik sathga o‘tmaydi, chunki bu energiyaning saqlanish qonuniga ziddir. Atomning yuqori energetik sathdan pastki energetik sathga o‘tishi ikki xil bo‘lishi mumkin: birinchisi, majburiy o‘tish, bu o‘tish atomga nisbatan tashqi sabablar ta’sirida bo‘ladi; ikkinchisi, spontan o‘tish, bu o‘tish atomdagi ichki sabablar ta’sirida bo‘ladi.


Spontan o’tish va nurlanish.

Atomlar diskret energiyali , , kvant holatlarda bo’la oladilar. Soddalik uchun energiyalari va bo’lgan ikki holatni qaraymiz. Agar atom energiyali turg’un holatda bo’lsa, tashqi ta’sir natijasida (elektr yoki magnit ta’sir, mexanik yoki issiqlik ta’siri, hamda yorug’lik ta’sirida) u majburiy ravishda energiyali holatga o’tadi. Bu holda qo’zg’otuvchi yorug’lik energiyasi yutiladi. Qo’zg’otuvchi yorug’lik nurlanish energiya zichligiga bog’liq holda 1 holatdan 2 holatga o’tish ehtimoligi turlicha bo’ladi.

Ma’lum vaqt oralig’ida 2 holatda bo’lgan atom hech bir ta’sirsiz o’z-o’zidan 1 turg’un holatga o’tadi. Bu o’tishda u
= - (4.1) energiyali elektromagnit nurlanish-foton chiqaradi. Tashqi ta’sirsiz o’z-o’zidan bo’lgan yorug’lik nurlanishiga spontan nurlanish deyiladi (12-rasm a, b). Unga tabiiy yorug’lik nur-lanishlari manbalari misol bo’la oladi.
Qo’zg’algan (uyg’ongan) holatdagi atomning yashash davri qancha kichik bo’lsa, spontan nurlanish ehtimolligi shuncha ortadi.
1916 yili Albert Eynshteyn termodinamik muvozanat holatini tajribada o’rganishda nurlanishni yutuvchi va nur chiharuvchi modda orasidagi nurlanishni chiqarish va yutishdan tashqari “alohida o’zaro ta’sir” bo’lishini aytdi.
Uyg’ongan holatdagi atomning nurlanishsiz muvozanat holatga o’tishi relaksatsion o’tish deyiladi. Ushbu o’tishni nurlanishni muhit tomonidan yutilishi sifatida qarash mumkin.