Spontan nurlanish - Bajardi: A. Maxmudov Qabul qildi: R. U. Elmurodov Guliston -2023 y. Mundarija

|
Bajardi: A. Maxmudov Qabul qildi: R. U. Elmurodov Guliston -2023 y. Mundarija
|
bet | 6/10 | Sana | 24.11.2023 | Hajmi | 0,55 Mb. | | #105107 |
Bog'liq kursishi20 (2) (3)Spontan nurlanish. Energiyalari Eiva Ei (Ei<Ег) bo‘lgan biror atomda ikki sathni ko‘raylik. Ma’lum T haroratda quyi energetik holatdagi hajm birligida atomlar soni N1 , ikkinchi energetik sathdagi birlik hajmdagi elektronlar soni N2 bo‘lsin. U holda
. (2.1)
Odatdagi sharoitlarda ko‘pchilik atomlar eng quyi energetik holatda boMadi. Bu holatda moddalar yorug‘lik chiqarmaydi.Elektromagnit to‘lqin modda orqali o‘tganda elektromagnitik energiya yutilidi.To’lqin energiyasi ta’sirida atomlaming bir qismi uyg‘onadi va yuqori energetik holatga o‘tadi. Bunda E1 vaE2 energiyasi farqiga teng bo‘lgan
(2.2)
energiya ajraladi. Mazkur energiya elektromagnit to‘lqin sifatida ajralib chiqadi va bu jarayon o ‘z - о ‘zidcm nurlanish yoki spontan nurlanishdir.Yuqori energetik sathdagi elektronlar o‘z - o‘zidan pastki energetik sathga o‘tishiga spontan nurlanish deyilad.Nurlanayotgan to‘lqin chastotasi quyidagi formula
(2.3)
orqali aniqlanadi. Bu yerda h = 6,625*1034 J*s bo‘lib, Plank doimiysi deyilad
2.2-rasm
Atomning 2 -holatdan 1- holatga o‘tishi nur chiqarmasdan ham yuz berishi mumkin. Bunda ikki sath orasidagi energiya farqi atrofidagi atom yoki molekulalarning energiyasini oshirishga sarf bo’ladi.Spontan (o‘z - o‘zidan) nurlanishning ehtimolligini aniqlash uchun t vaqtda 2 - sathda N2 ta atom bor deb faraz qilaylik. Mazkur atomlaming o‘z - o‘zidan nurlanishi natijasida quyi sathga o‘tish tezligi
(2.4)
2.3-rasm
2 - sathdagi atomlar soni N2 ga proporsionaldir. A21 kattalik spontan (o‘z - o‘zidan) nurlanish ehtimolligi bo‘lib, uni Eynshteyn koeffitsiyenti deb ataladi (1.4)dan
(2.5)
bu yerda, N2, t = 0 vaqtda 2-holatdagi atomlar soni.
Majburiy nurlanish.Ikki energetik sathga ega bo‘]gan atomni qarab chiqaylik. Atom 2 - holatda bo‘lganda chastotasi 2-1 o‘tish chastotasi teng yorug‘lik kvanti bilan o‘zaro ta’sirlashsin. Atomga ta’sir qilayotgan kvantning chastotasi 2 - holatdan 1- holatga o‘tishida chiqadigan kvant chastotasiga teng bo‘Igani uchun tushayotgan yorug‘lik kvanti atomning 2-holatdan 1-holatga o‘tishiga majburiy ta’sir qilishi mumkin. Natijada atomga tushayotgan birlamchi to‘lqin bilan chastotasi, fazasi, qutblanishi, tarqalish yo‘nalishi bir xil bo‘lgan yana bir to‘lqin paydo bo‘ladi. Bu jarayon majburiy nurlanish nomini olgan .Majburiy nurlanish - yuqori energetik sathdagi elektronlami tashqi energiya yordamida pastki sathga tushganda yuzaga keluvchi elektromagnitik nurlanishdir.
2.4-rasm
0’z –o’zidan ma’lumki, atomlar sistemasiga tushayotgan yorug‘lik kvantlari soni qanchalik ko‘p bo‘lsa, majburiy nurlanish natijasida hosil bo'ladigan kvantlar soni ham shunchalik ko‘p bo‘ladi. Boshqacha so‘z bilan aytganda, majburiy o‘tish ehtimolligi birlamchi nurlanish energiyasining spektral zichligi pv ga mutanosib bo’ladi. Chastotasi dan𝑣+d𝑣gacha bo‘lgannurlanish energiyasi zichligi nurlanish energiyasining spektral zichligi deb ataladi, ya’ni:
(2.6)
Bu yerda V2,1 kattalik majburiy nurlanish ehtimolligi. Majburiy nurlanish tezligi (2.7)
tenglama bilan ifodalanadi. Shunday qilib, spontan va majburiy nurlanish natijasida 2 - sathdagi atomlar sonining o‘zgarishi(1.8) ifodaga teng bo’lar ekan
(2.8)
Lazerlar juda ko’p sohalarda keng qo’llaniladi, xususan sanoatda materiallar: metall,beton, shisha, gazlama, teri va boshqalarga turli ishlov berishda foydalaniladi.
Lazer texnologiyasi protsesslarini shartli ravishda ikki turga bo’lish mumkin. Ularningbirinchisida lazer nurini o’ta aniq fokuslash va impulsli rejimda ham, uzluksiz rejimda hamenergiyani aniq dozalash imkoniyatidan foydalaniladi. Bunday texnologik protsesslarda o’rtachaquvvati uncha yuqori bo’lmagan lazerlar: impuls-davriy ishlaydigan gaz lazerlari, neodimkirishmali ittriy-alyuminiy granat kristallaridagi lazerlar qo’llanilgan. Keyingi lazerlaryordamida soatsozlik sanoati uchun yoqut va olmos toshlarda mayda (diametri 1-10 mkm va
chuqurligi 10-100 mkm) gacha teshiklar parmalash texnologiyasi va ingichka sim tortish uchunfiltrlar tayyorlash texnologiyasi ishlab chiqilgan. Kichik quvvatli impuls lazerlar qo’llanadiganasosiy soha mikroelektronika va elektrovakuum sanoatida mitti detallarni kesish va payvandlash,mitti detallarga markalar tushirish bilan bog’liq. Popigrafiya sanoati ehtiyojlari uchun raqamlar,harflar, tasvirlar avtomatik tarzda kuydirib tayyorlanadi.
Keyingi yillarda mikroelektronikaning eng muhim sohalaridan biri – fotolitografiyadaoddiy yorug’lik manbai o’rniga lazerlardan foydalanilmoqda. Ma’lumki, fotolitografiya usuliniqo’llamay turib, o’ta mitti bosma platalar, integral sxemalar va mikroelektron texnikaningboshqa elementlarini tayyorlab bo’lmaydi. Lazer yordamida fotolitografiya texnikasida 0,15-0,2mkm gacha ajratishga erishish mumkin bo’ldi.
Submikronlitografiyadagi keyingi taraqqiyot ekspozitsiyalovchi yorug’lik manbai
sifatida lazer nuri vujudga keltiradigan plazmadan tarqaladigan yumshoq rentgen nurlanishidan foydalanish bilan bog’liq. Bu holda rentgen nurlanishining to’lqin uzunligi bilan belgilanadiganajratish chegarasi juda ulkan bo’ladi.
Lazer texnologiyasining ikkinchi turi o’rtacha quvvati katta 1 kVt gacha va undan yuqoribo’lgan lazerlardan foydalanishga asoslangan. Yuqori quvvatli lazerlardan kuchli texnologikprotsesslar: qalin po’lat listlarni qirqish va payvandlash, sirtqi toblash, yirik gabaritli detallargametallni eritib yopishtirish va legirlash (metallarni maxsus material, xrom, nikel va boshqalarbilan qoplash), binolar sirtini tozalash, marmar, granitni kesish, gazlama, teri va boshqamateriallarni bichishda foydalaniladi. Metallarni lazer bilan payvandlashda chok juda sifatlichiqadi, elektron-nurli payvandda ishlatiladigan vakuum kameralarga ehtiyoj qolmaydi, bu esakonveyerli ishlab chiqarishda juda muhimdir.
2.5-rasm
Qudratli lazer texnologiyasi mashinaszlikda, avtomobil sanoatida, qurilish materiallarisanoatida qo’llaniladi.U materiallarga ishlov berish sifatini oshiribgina qolmay, ishlab chiqarishprotsesslarining texnik-iqtisodiy ko’rsatkichlarini ham yaxshilaydi.Masalan, 14 mkmqalinlikdagi po’lat listlarni lazer bilan payvandlashtezligi ga yetadi; bunda elektr energiyasarflanadi.
2.6-rasm
2.7-rasm Lazer payvandlash qurulmasi
|
| |