Структура атомного ядра — частина 3

N

6

5

4

3

2

1

Серія Лаймана (Ультрафіолетові хвилі)

Серія Бальмера (Видимо світло)

Серія Пашена (Інфрачервоні хвилі)

Е (еВ)

Структура атомного ядра - Частина 3

Пояснення спектральних закономірностей Випромінювання атома водню.

Спектр енергії атома водню зображено на рисунку. При Структура атомного ядра - Частина 3=1 енергія атома Е1 = -13,6 еВ; при Структура атомного ядра - Частина 3=2 Е2 ==- 3,4 еВ; при Структура атомного ядра - Частина 3=∞, Еn=0. Коли електрони переходять з нижчих рівнів на вищі, атом поглинає енергію, а коли з вищих енергетичних рівнів на нижчі – випромінює. При цьому можуть випромінюватися такі серії ліній:

А) Структура атомного ядра - Частина 3= 1, Структура атомного ядра - Частина 3=2,3, 4 . . . – ультрафіолетові лінії серії Лаймана;

Б) Структура атомного ядра - Частина 3= 2, Структура атомного ядра - Частина 3=3, 4 , 5. . . – видимі лінії серії Бальмера;

В) Структура атомного ядра - Частина 3= 3, Структура атомного ядра - Частина 3=2,3,4 . . . – інфрачервоні лінії серії Пашена;

Г) Структура атомного ядра - Частина 3= 4, Структура атомного ядра - Частина 3=5, 6, 7 . . . інфрачервоні лінії серії Бреккета.

Труднощі тeopії Бора. Теорія Бора пояснила природу спектральних серій атома водню, дала змогу обчислити енергетичні рiвні електрона в атомі водню. Удосконалив цю теорію німецький фізик А. Зоммерфельд (1868— 1951), врахувавши еліптичність op6іт електронів.

Однак теорія Бора—Зоммерфельда не змогла пояснити інтенсивність ліній спектра, а також явище поляризації, дисперсії і поглинання світла. Ця тeopiя була штучним поєднанням класичних законів фізики i квантових уявлень.

Квантові генератори. Оптичні квантові генератори дають змогу діставати вузький інтенсивний пучок світла у видимій або інфрачервоній частині спектра. Робота квантового генератора (лазера) основана на квантових процесах — інверсії заселеності і оптичній накачці.

У результаті оптичного накачування (наприклад, при яскравому спалаху світла) більшість атомів тіла лазера переходить спочатку в збуджений стан (електрони з основних, найнижчих енергетичних рівнів переходять на вищі) і майже відразу (протягом Структура атомного ядра - Частина 3С) в метастабільний (нестійкий). Цей процес називають інверсією заселеності. У метастабільному стані атоми знаходяться від кількох мілісекунд до секунди. Під час опромінювання світлом, частота якого дорівнює частоті переходу з метастабільного стану в основний, атоми вмить переходять в основний стан, випромінюючи монохроматичне світло і звільнюючи при цьому нагромаджену раніше величезну енергію.

Квантовий генератор складається з робочого тіла і джерела живлення з імпульсною лампою (рис.) Джерелом живлення звичайно е батарея конденсаторів 3, які заряджаються до 3,5—10 кВ через випрямляч від мережі. Для підкачування часто використовують імпульсну ксенонову лампу 1. Як робоче тіло в

Структура атомного ядра - Частина 3

Лазерах використовують рубінові стержні 2 (рубін – кристал оксиду Al з добавкою 0,05% Cr або стержні з інших кристалів, наприклад сапфіру). Стержні, які мають прямокутний або круглий переріз, дуже старанно перевіряють на: паралельність сторін і чистоту торцевих поверхонь, розташування оптичної осі відносно осі стержня. За допомогою спеціальних оптичних систем можна дістати пучок світла в лазері діаметром не більше як 0,1 мм. Зараз виготовляють лазери: а) газові (можуть генерувати в безперервному режимі з потужністю до 10 кВт і в імпульсному — з потужністю од 10 кВт і до 10 ГВт); б) напівпровідникові {мають дуже високий ККД — до 100%, дають змогу змінювати частоту випромінювання, імпульсна потужність — до 1 МВт);

В) твердотільні (імпульсна потужність —до 10 ТВт при тривалості імпульсу до 1 нс, ККД =0,1%).

Промінь лазера має такі важливі властивості.

1. Випромінювання лазера має високу спрямованість, поширюється вузьким пучком. Розрахунки показують, що можна дістати лазерний промінь з кутом розходження близько Структура атомного ядра - Частина 3Радіан.

2. Випромінювання лазера має високу монохроматичність, обумовлену тим, що в лазерах атоми чи молекули випромінюють світло узгоджено, тоді як у звичайних джерелах світла атоми випромінюють світло незалежно один від одного.

3. Випромінювання лазера має високу когерентність. Це випромінювання є просторово когерентним, тому що всі фронти хвиль плоскі і перпендикулярні до напряму поширення хвиль. Це випромінювання когерентне і в часі, тому що існує строга фазова відповідність між частиною хвилі, випущеною в один момент часу, і хвилею, випроміненою через певний інтервал часу.

4. Висока когерентність і монохроматичність лазерного випромінювання дають можливість сфокусувати пучок світла лазера системою звичайних дзеркал і лінз і дістати дуже маленьке зображення, яскравість якого за яскравість джерела світла.

5. Лазери є найбільш потужними джерелами випромінювання.

Лазери застосовують у промисловості (наприклад, для пропалювання в різних матеріалах отворів з малим діаметром, обробки мікроелементів електронної апаратури, зварювання).

У медицині за їх допомогою здійснюється своєрідне точкове зварювання тканин: приварюється сітківка ока при її відшаруванні. Лазерне проміння має застосовування у лікуванні ракових пухлин, в стоматології тощо.

Перспективним є застосування лазерного проміння в засобах зв'язку. Лазерний зв'язок на малих відстанях використовується в міських системах телефонного зв'язку. В багатьох країнах світу ведуться роботи по створенню телевізійних систем, оптичних, обчислювальних машин тощо на основі використання лазерів.

Застосовуючи лазери, дістають кольорові об'ємні зображення предметів у фотографії, кіно і телебаченні, використовуючи когерентність лазерного променя (так звана голографія).

Надзвичайно широко використовуються лазери в наукових дослідженнях. За допомогою лазерів удалося повторити експеримент Майкельсона — Морлі, підвищивши його точність приблизно в тисячу разів. Лазери використовуються під час досліджень атмосфери, в геодезичних дослідженнях, при вивченні дрейфу материків тощо.

Випромінювання лазерів охоплює діапазон довжин хвиль від 0,6 до 3,5 мкм. Для того щоб дістати випромінювання в ультракороткому діапазоні (менше 0,6 мкм), використовують квантові генератори — мазери. Газові i твердотільні мазери мають потужність до 1% від споживаної.

Tagged with: , , , , ,
Posted in Фізика

Перелік предметів:
  1. Інформаційні технологіі в галузі
  2. Інформаційні технологіі в системах якості стандартизаціісертифікаціі
  3. Історія української культури
  4. Бухоблік у ресторанному господарстві
  5. Діловодство
  6. Мікропроцесорні системи управління технологічними процесами
  7. Науково-практичні основи технологіі молока і молочних продуктів
  8. Науково-практичні основи технологіі м’яса і м’ясних продуктів
  9. Організація обслуговування у підприємствах ресторанного господарства
  10. Основи наукових досліджень та технічноі творчості
  11. Основи охорони праці
  12. Основи підприємницькоі діяльності та агробізнесу
  13. Політологія
  14. Технологічне обладнання для молочноі промисловості
  15. Технологічне обладнання для м’ясноі промисловості
  16. Технологічний семінар
  17. Технологія зберігання консервування та переробки молока
  18. Технологія зберігання консервування та переробки м’яса
  19. Технологія продукціі підприємств ресторанного господарства
  20. Технохімічний контроль
  21. Технохімічний контроль
  22. Управління якістю продукціі ресторанного господарства
  23. Вища математика 3к.1с
  24. Вступ до фаху 4к.2с.
  25. Загальні технології харчових виробництв
  26. Загальна технологія харчових виробництв 4к.2с.
  27. Мікробіологія молока і молочних продуктів 3к.1с
  28. Математичні моделі в розрахунках на еом
  29. Методи контролю харчових виробництв
  30. Основи фізіології та гігієни харчування 3к.1с
  31. Отримання доброякісного молока 3к.1с
  32. Прикладна механіка
  33. Прикладна механіка 4к.2с.
  34. Теоретичні основи технології харчових виробництв
  35. Технологія зберігання, консервування та переробки м’яса
  36. Фізика
  37. Харчові та дієтичні добавки
  38. Фізичне виховання 3к.1с

На русском

  1. Методы контроля пищевых производств
  2. Общая технология пищевых производств
  3. Теоретические основы технологий пищевых производств
  4. Технология хранения, консервирования и переработки мяса
LiveInternet

Интернет реклама УБС