1 Mechanikus hatás lézersugárzási lézersugárzás mechanikai hatása az atomokon

Mechanikai hatás mechanikus hatását LÉZERSUGÁRZÁS Lézersugárzás a ATOMOK atomokra A. M. SHALAGIN.

A ,,,,,,,

Ez a beavatkozás spontán és stimuláló vizsgálatokon alapul, amelyek a sugárzásnak a miclált sugárnyomásra gyakorolt ​​hatását vizsgálják.

rochastitsy anyag elsősorban figyelni, hogy a természet az elektromágneses hatások Különös figyelmet fordítanak vezet, különösen, és az energia átvitelét izto coolucheniya folyamatainak belső szabadsági fok és térbeli mikrochasling localizatits. Ezenkívül van egy közvetlen mechanikai hatás, amelyet rendszerint az atomok nevének tekintünk.

Gyenge, de bizonyos körülmények között eléggé megnyilvánulhat.

A század elején a híres orosz tudós, P.N. Lebedev bebizonyította, hogy a sugárzás nemcsak a közelben van, hanem olyan impulzussal is jár, amely képes az anyaghoz közvetíteni (a fénynyomás hatását). PN Lebedev tökéletesen bizonyította ezt a tényt egyedi kísérletekben, például optikai sugárzásban.

Mivel felfedezték a sugárzás kvantum jellegét, világossá vált, hogy a sugárzási kvantum (foton) ‰ ‡,. ·, - van energiája és lendülete k, ahol - frekvencia (kör) sugárzás, k - hullámvektor, - ‡ Planck állandó. A hullámvektor ‡ ‡ ‰ fl nagysága a sugárzás hullámhosszához kapcsolódik a ‡, ‡ - k = 2 /. Ha egy fotont az utóbbi anyag részecskéi abszorbeál, akkor a k lendülete továbbadódik. Abban az esetben, opto ‡, ‡ ‡‡.

cal vagy hosszabb hullámhossz tartományban a spektrum a foton lendület érték nagyon kicsi, mint a jellemző impulzus értéket, amely általában egy részecske anyag, legalább azért, mert annak a termikus mozgás. Például, ha a szemcsés anyag hat atom tömeg M sebességgel hőmozgást 2kBT = MT (kB - Boltzmann állandó, T - a hőmérséklet), az arány a foton impulzus egy ilyen atom K- = --------- --------------------.

Az előbbiekben (a lézer előtti esetben először egy utazási monoepoch esetét vizsgáljuk), a hatás nem tudott világos megnyilvánulást adni, és megfigyeléséhez nagy kromatikus sugárzási hullámra volt szükség. Kövessük a kísérleti művészetet. Vannak prav- Alkalmas kezdeti feltételek atom főleg így, bizonyos feltételek mellett végrehajtott kozmikus állapotban, és a sugárzás frekvencia közel van (a rendszerben iCal kiterjedésű körül van atomok csillagos koordinátákkal társított atom.) Ahhoz, hogy a frekvencia Kwan molekula anyagok legyen szabad átmenet az atomban. Az állapot mechanikai hatása (anélkül, hogy ütközik egymással) az atomon való nem sugárzásra ebben a helyzetben nagyon hosszú ideig alakul ki, és maga a sugárzás a következő forgatókönyvben van. Az atom elnyeli az intenzív intenzitás kvantumát. Számos esetben a sugárzás intenzitása és ennek következtében a csillag sugárzásának kvantuma elég nagy a k lendülethez. Ugyanakkor az atom gerjesztővé válik, úgyhogy a könnyű nyomás erő leküzd az 1 erőállapotot. A gravitációs attrakció fotonjának felszívódása. Majd annál gyorsabban, annál nagyobb a részecskék felhalmozódása a sugárzástól távolodó impulzus intenzitása miatt. Az atom sorsa a csillagok által valósul meg, és a szomszédság gyorsulását alternatív módon a kétféle módon teszi (1. ábra):

csillagok. Ez egy jól ismert és gyakran megfigyelhető kibocsátás, vagy pontosan ugyanaz a foton, mint a csillagfúrás.

Spontán emisszió esetén a spontán emisszió valószínűsége.

g nem függ a külső sugárzás intenzitásától (különösen tehát a spontán kibocsátott fotonok minden iránya egyaránt valószínű).

Drámaian növeli a hatása a sugárzás nyomás pozPosle foton emissziós (mind spontán és volilo egyik egyedülálló tulajdonságainak lézeres izluindutsirovanno) atom újra osnovcheniya - a koncentráló képessége az energia prefektúra energia állapot. Ezzel befejeződik a keskeny spektrális tartomány, és ezt az áramkört egy ciklusra állítja be, amelyet ezután ismétlődő kvantumátmenetben rezonálnak.

atom (rezonáns könnyű nyomás). Nagysága az energia több nagyságrenddel nagyobb, mint ami lehetne elérni a rezonancia spektrális felhasznált források kísérletek és PN Lebedev és később kísérletek. Frisch. A fénynyomás halmozódásának lehetővé tétele érdekében nagy vákuumú kamerákat használnak. Az atomok egy elem vagy használnak kis mennyiségben ezekben a sejtekben normál (egyensúlyi) feltételek, illetve beadott (befecskendezett) formájában egy atomi gerenda állandó vákuum szivattyúzás. Mindenesetre olyan feltételek állnak rendelkezésre, amelyek mellett az atom képes egy méter nagyságrenddel a hősebességtől a másikhoz ütközés nélkül repülni. 1. Az atomok által indukált folyamatok ábrázolása. A sugárzási frekvencia a) és a spontán (b) emisszióban van beállítva. A második slurezonans egy kvantum átmenetet egy atom a osnovnochae illusztráció kell érteni, nem olyan ispuskago energia állapot (nevezzük sonie sok kis foton, és mivel a kibocsátási odstoyanie index 0), hogy az első gerjesztett állapotok Nogo, de azonos valószínűséggel minden irányban. Megemlítjük az alapvető állapot különbségét az n állapot folyamatai között a kényszerített újra indukció és spontán emisszió következtében. Figyelemre méltó az a tény, hogy ezek a feltételek könnyen pont a lendület átadása része sugárzott elvégzésére kisugárzása miatt fókuszáló pocheniya atom. Ha a ciklus által realizált segítségével a csatorna még rosszabb (Abszorpciós a teljesítménye több - stimulált emisszió, az impulzus milliwatt) lézer, ha a sugárzás frekvenciája hozzá van hangolva atom teljesen felépült, mivel mind az elülső rezonanciában vannak az átmenetet a kvantum atom. A ciklus kezdetén és végén a jelenleg működő lézereket ugyanolyan lendülethez hasonlóan használják. Tehát ezek a problémák képesek biztosítani miatt jelentősen a folyamat indukált emisszióval atom nincs több energiát a folyamatos üzemmódban (nepoluchaetsya szisztematikus növekmény impulzus. Hány watt vagy több).

A maximális, amely képes a sugárzás a atom Tehát, a lehetséges maximális teljesítményt a spontán esetben - az impulzusa k átlagosan vresvetovogo nyomást hoz létre a maximális gyorsulás Meni: kellően nagy intenzitású sugárzást izk atom felét tölti az időt vozbuzhamax = ------ ---.

állapítja meg, magában hordozza a 2M foton k lendületét. Ez teljesen más, amikor a ciklus befejeződik, ebben a gyorsulásban az atom gyorsul, spontán emisszió. Ebben az esetben, mivel az elnyelt sugárzás iránya, amely hasonló a hőmozgás sebességével és kibocsátódik, a foton T időtartama alatt egy nemzero impulzus marad az atomban.

E ciklus ismételt megismétlésével 2M t = ------------- T 3 10-4 s.

az összeg a visszatérési impulzusok a spontán UC k tisztázott fotonok izotrópiájára szilárdságának Provo numerikus becslési jellemző itt használjuk átengedése nullához közeli, mivel a kapott atom atomok értéke c 1 108, M = atomtömege lendületet az abszorbeált fotonok irányított = 25 atomi egységek , T = 300 K, = 0,5 jim. Mi a sugárzás N k, ahol N a ciklusok száma. Ez az utolsó impulzus, amely, mint látjuk, sposo- látni, hogy alig igényel (a szokásos predstavben felhalmozódnak atom. A felhalmozódó leniyam) ideje, hogy eloszlassa atom jelentős sebességgel. A nullponttól kiindulva az atomra ható sugárzási oldalon ható F átlagot kell jellemezni. A kapcsolatban erre az időre, hogy növekszik atom mozog a parttól F = dp / dt: a teljesítmény impulzus továbbítjuk az atomok T t 2kBT mu egységnyi idő. Utóbbi könnyen kiszámítható x = ----------- = ------------ 6 cm.

2 k, tudva a spontán emisszió aktuális darabszámát. Ez = / ahol - veroPrimechatelno, hogy x nem függ a tömege az atom, és yatnost atom, hogy izgatott volt a jelentősége meglehetősen elégedett a szempontból eksnii - az úgynevezett konstans spontán a kísérletek: A kísérleti összeállítás relaxáció, amely egyenlő az inverze a élettartama elég kompakt.

gerjesztett állapot (ez az élettartam csak a fenti becslések azt mutatják, hogy a fotocellák spontán emissziójának köszönhetően a lézersugárzás hatékonyan felgyorsítható). Tehát az anyag szabad atomjainak fagyasztása vagy lassítása.

Itt azonban meg kell jegyeznünk a ----- F = dp = k létezését. (2) tenger alatti kő. Az a tény, hogy a valószínűsége dt részecskék maradnak a gerjesztett állapot nem így van, az utazás sugárzás fő erőssége ugyanaz marad, mint a változás mértéke ható atom miatt izoatoma. Ha az atom bizonyos sebességében a frekvencia tropikus a spontán emisszióhoz. Ahhoz, hogy otliizlucheniya rezonanciában a frekvencia chit más típusú erők (később tárgyalandó), a kvantum átmenet egy atom, akkor legalább változtatni vált ismertté, mint az erő a spontán fény davskorosti rezonancia feltételei sérülnek, és izluleniya, és ez genetikailag rokon, hogy az erő, Az interakció gyakorlatilag megszünteti a kölcsönhatást azzal, amit a P.N. Lebedev.

atom. Ez a Doppler-hatásnak köszönhető.

Úgy becsüljük, hogy mennyi befolyásolhatja la-sugárzást gyakorisággal (a laborban rendszerben lézersugárzás állapotára a mozgás az atom. Koordináta) együttműködjön csak egy viszonylag gyenge intenzitás sugárzás ilyen atom, amelynek sebessége meglehetősen közel az értéket az intenzitásai arányos. A feltétel által meghatározott nance érték Az intenzív sugárzási mezőben kv = telítettség következik be.

(az érték megszűnik). A maximális érték, amely elvileg elérheti a kv értéket, a Doppler eltolódásnak nevezik, ami 1/2. Ez olyan frekvenciákon valósul meg. Nyilvánvaló, hogy csak az ütődések nagyon fontosak, amikor egy atom rendjének időszaka alatt az x hullámvektor irányának gyorsasága sokszor váltakozik, majd leginkább, majd a gerjesztett állapotban. A rezonanciaérték tehát x, <10, a x (x), = -, (3) xk Maxwell-eloszlásnak megfelelő eredmény vetülete (x), ahol a mennyiség a rezonancia sugárzási frekvenciájának detonálása A laboratóriumi rendszer CorW () = () exp ----- 2.

x T dinát). Természetesen, van egy intervallum a közelében a vágás T, ahol a reakció izx röntgensugárzásnak atomok összehasonlítható rezonancia. A W () függvény grafikonját az 1. ábra mutatja. x Ezt az intervallumot az érték határozza meg. (1. görbe). Tegyük fel most, hogy egy ilyen rezonancia sugárzás gáz működik, mint egy mozgó (az x-tengely irányában) egy monokromatikus hullám. Összhangban ska-- = (4) XK fenti kötött kölcsönhatásba sugárzás nem minden atom, hanem csak azokat, amelyekkel kapcsolatban van egy ismert kvantummechanikai sebesség közel a rezonancia érték (3) a inprintsipom energia bizonytalanságok: végtag intervallum ( 4). Miután egy kellően nagy számú tsikvremeni élettartama a gerjesztett állapot egy atom abszorpciós követő spontán fogása isprivodit hogy az energia a bizonytalansági intervallumot sostopuskaniem rezonáns sebesség x szóródás, az energia szinten van egy véges szélességű, kiürítjük, hiszen azonos sebességgel változik atomok. Általában. így amikor Fikx T a könnyű nyomás miatt. Az atomok gruppiruyutsirovannom érték arányú ingadozást miatt szomszédos Xia fordulatszám tartományban, ahol alacsony nyomású vzaimospontannogo meglehetősen gyorsan a sugárzás hatása gyakorlatilag hiányzik.

eltávolítja az atomot a sugárzás rezonanciájából. Ez nem így van; az atom x0 T gerenda modellje; 3). Közvetlen a sugárzás irányában Taconite frekvenciák -, majd (alternatív módon) lehet változtatni a sugárzási frekvencia és a frekvencia az atomi nyaláb és PE-mu kezdenek cselekedni, kezdve az érték / k, számos kísérletek rezonancia alacsony nyomású x végrehajtja minden egyes ilyen lehetőségeket.

W (vx) kapcsolatban hatására rezonancia fény davf (vx) Lenia az elmúlt években, a legnagyobb fejlesztés és látványos eredményeket kapunk értéke 0 irányba vx kapcsolatos vizsgálatok mélyhűtés és k térbeli lokalizációja az atomi gáz.

Tekintsük a megfelelő folyamatok fő szempontjait. Kezdjük azzal a folyamattal, hogy a gázot spontán fénynyomással hűtjük.

Az egyensúlyban, mint ismert, a gáz atomjai találhatók. 2. Az atomok eloszlása ​​a sebességen egy kaotikus termikus mozgásban. Valószínűség x kölcsönhatás sugárzás (1. eset ravimet egy adott fordulatszám-érték (az egység-egyensúlyi maxwelli elosztó W ()) x fordulatszám-tartományban) van beállítva, miután az eloszlásfüggvény (2) eset. Detune Maxwell frekvenciáját. Például, ha süketről beszélünk. f0 (vx) f0 (VX) f1 (VX) f1 (VX) f2 (VX) 0 Vx0 VX f3 (VX) f2 (VX) 0 VX 0 Vx0 / K VX f3 (VX) 0 / K VX 0 Vx0 / K vx 0 / k VX 0 / k = - / k VX VX 0 = 0 ábra. 3. Ábra a lassítási és hűtési folyamat a atomi gerenda. A fajokat az 1. ábrán mutatjuk be. 4. Egy atomos gáz egydimenziós hűtése. Popredeleniya atomok sebessége a későbbi tűnt következetes változás raspredemomenty időt Lenia sebességet idővel koncentrálódnak egy keskeny (/ k) sebessége invariáns Így az intervallumot a bal oldalon a rezonancia intervallum sebességek.

Teff Miután az értéket = -, megszüntük ---------- --------.