Muhitda tarqalayotgan nurlanishning yutilishi va kuchayishi

3-rasm. Geliy va neon atomlarining energetik sathlari.
Agar razryad trubkasiga geliy kirgizsak, ahvol butunlay o‘zgaradi. Geliy 2-rasmning chap tomonida ko‘rsatilgan uzoq yashovchi (metastabil) ikki Е₃', E₂' holatga ega, bu holatlar elektronlar bilan to‘qnashish vaqtida uyg‘onadi va ularning yashash vaqti katta bo‘lgani sababli geliyning metastabil atomlarining razryaddagi konsentratsiyasi katta bo‘ladi. Geliyning metastabil holatlarining E₃', E₂' energiyalari neonning E₂, E₃ energiyasiga yaqin, bu hol geliy bilan neon to‘qnashganda uygonish energiyasining geliydan neonga uzatilishi uchun qulaydir. Bu jarayonlar gorizontal punktir strelkalar yordamida simvolik ravishda ko‘rsatilgan. Natijada Е₃, Е₂ sathlarda joylashgan neon atomlarining konsentratsiyasi keskin ortadi, E₂ va E₃ sathlar invers ravishda bandlanadi, Е₂ va Е₁ sathlarning bandliklar farqi esa bir necha marta ko‘payadi. Demak, neonga geliyning (taxminan 5:1-10:1 munosabatda qo‘shilishi Geliy-neon lazerlaridagi generatsiya uchun juda muhim.
Aniq miqdoriy tekshirishlar geley-neon lazeri nurlanishining (=632,8 nm) fazoviy kogerentlik darajasi 12 birga yaqin ekanligini ko‘rsatadi. Masalan, dastaning ko‘ndalang kesimidagi intensivligi o‘qdagi maksimal intensivliklikning 0,1% iga teng bo‘lgan nuqtalar uchun oqimning kogerent bo‘lmagan 1-₁₂ taxminan 10^-3 ga teng bo‘lib, o‘qdagi nuqtalar uchun taxminan 10^-5 ga teng Hisoblar lazer nurlanishining kogerent bo‘lmagan qismining qiymatlari yuqorida ko‘rsatilganidek bo‘lishiga uning aktiv muhitdagi spontan chiqarish sababchi ekanligini ko‘rsatadi.
Geliy–neon lazeri yuqori darajada kogerent bo‘lgani tufayli turli xil interferensiya va difraksiya hodisalarini teshirishda qo‘llanilishi kerak bo‘lgan uzluksiz monoxromatik nurlanishning juda yaxshi manbai bo‘lib, bunday tekshirishlarni oddiy yorug‘lik manbalari bilan o‘tkazish uchun maxsus apparaturadan foydalanish zarur bo‘lar edi. Geliy-neon lazerlarining turli xildagi variantlari biologik tekshirishlarda, lazerli aloqa sistemalarida, golografiyada, mashinasozlikda, tabiiyot va texnikaning boshqa ko‘p sohalarida keng qo‘llaniladigan bo‘ldi.

6.