Uch va to’rt sathli optik damlash sxemasi kinetik tenglamalar

Uch va to’rt sathli optik damlash sxemasi. kinetik tenglamalar.

Tekshirdi : Djurayev D.R.

Tayyorladi : G’afforova R.I.

Lazer uch asosiy qismdan iborat: a) faol muhit (gaz, suyuqlik (eritmala), qattiq jism) b) rezonator-nurlanishda teskari bog’lovchi element (ko’zgular, qaytaruvchi sirtlar) v) uyg’otuvchi (tebrantiruvchi) element (yorug’lik dastasi, yorug’lik impulsi, gaz razryadi, elektron oqimi, yuqori temperaturali ionlar oqimi (gazodinamik uyg’otish), elektr va magnit maydoni, Kimyoviy reaksiya va xokazolar) Uyg’otuvchi element yordamida qaralayotgan faol muhit atom va molekulalarini quyi energiyali holatdan yuqori energiyali holalatga o’tkazish hodisasi amalga oshiriladi. Bu hodisa uyg’otish yoki damlash deb ataladi. Uyg’otish qaysi usulda amalga oshirilishga qarab uyg’otishning usuli shu nom bilan ataladi. Masalan: a) yorug’lik yordamida uyg’otish uyg’otishning optik usuli yoki optik damlash deyiladi. b) gaz razyadi yordamida amlga oshirilgan uyg’otish uyg’otishning gaz razryadli usuli yoki gaz razryadli damlash deyiladi.

Qattiq jismli lazerlarda damlashning optik usulidan foydalaniladi. Lazerlar uzluksiz va impulsli nurlanish rejimda ishlashi mumkin. Faol muhitda muvozanatmas holat bo’lgan inversli bandlik (joylashuv) holatini vujudga keltirish damlash (nakachka) deyiladi. Uch sathli faol muhitda damlash natijasida sistema asosiy energetik sathi E1 dan uyg’ongan sath E3 ga o’tsin E3 >E1

Atom sistemasi 3-sathda 10-7sekundgacha yashashi mumkin, so’ng u nurlanishsiz E2 sathga o’tadi.U bu sathda 10-3sekundgacha yashashi mumkin. Bu sath metastabil sath (inversli bandlik sathi) deyiladi. Sistema bu sathdan asosiy sathga o’tishda (majburiy) E2-E1=hv energiyali majburiy nurlanadi.4 sathli sistemada damlash natijasida sitema asosiy energetik sath E1 dan uyg’ongan sathga o’tadi,metastabil E3 sathga nurlanishsiz spontan o’tadi. E3sath inversli bandlik sathi bo’lib, atomning bu energetik holatda yashash vaqti 10-3 sekund bo’lib, bu sathdagi elektronlar soni asosiy energetik holat E1 dagi elektron sonidan ko’p bo’ladi.

Ikki sathli tizimda turg‘un invers bandlikni hosil qilib bo’lmaydi. Invers bandlik uchun ushbu tizimda kamida uchta energetik sath bo‘lishi kerak. Invers bandlik metaturg‘un 2 - sath va asosiy sathlar orasida hosil qilinadi. Metaturg‘un 2 - sathni zarralar bilan to’ldirilishi 3 - sathdan zarralarning nurlanishsiz 2 - sathga ehtimollik bilan o‘tishi natijasida hosil qilmadi. Metaturg’un sath - bu foton chiqarish bilan o'tish taqiqlangan sathdir.
4 sathli sistemada majburiy nurlanish yoki
bo’lishi mumkin.
Ko’rinishda yoziladi. Bu holda o’tuvchi yorug’likning dastlabki intensivligi I0 muhitdan o’tgandan
keyingi intensivligi I dan kichik I >I0 bo’ladi. Bu esa yorug’lik intensivligi ortishini (kuchayishi) ni ko’rsatadi.

Lazerlarning faol muhitini inversli bandlik holatiga olib kelish va shu holatda saqlab turish faol muhit tarkibiga bog’liq bo’ladi. Qattiq jismli va suyuqlikli faol muhitlarda ko’proq uyg’otish optik usulda (optik damlash) amalga oshiriladi. Bunda faol muhit fokuslangan Quyosh nuri,lampali yoki lazer nuri yordamida yoritiladi. Optik damlash usulida ionlar va molekulalarning uch yoki to’rt energetik holatlari bo’lishi kerak. Zarralarning yuqori energetik holatining yutilish polosasi kengligi E3 dan katta bo’lsa, lazer nuri bo’lmagan yorug’lik nurining ma’lum spektridan foydalanish mumkin.Undagi quyiroq energetik holat E2 ning kengligi tor bo’lgan energetik E2 metastabil holat bo’lishi zarur (rasm). Bunday holat E2 metastabil holatda zarralarning kontsentratsiyasi ortishiga olib keladi. Asosiy E1 energetik holatdagi zarralarning sonining 50 % i optik uyg’otilgan

Adabiyotlar: Abduboqiyev O’.A., Tojiboyev I.I.“Lazer fizikasi” E.N.Rasulov, U.SH.Begimqulov “Kvant fizikasi” (2-qism) S.SH.Sodoqova “Lazerlar fizikasi va ularning amaliyotdagi o’rni”