FIZIKAS eksÄmena jautÄjumu atbildes - Fizmati
FIZIKAS eksÄmena jautÄjumu atbildes - Fizmati
FIZIKAS eksÄmena jautÄjumu atbildes - Fizmati
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
<strong>FIZIKAS</strong> eksāmena jautājumu <strong>atbildes</strong><br />
hv21<br />
W2<br />
W3<br />
W1<br />
W2<br />
hv21<br />
hv21<br />
hv10<br />
hv10<br />
hv10<br />
W1<br />
hv21<br />
W0<br />
Inducētā starojuma iegūšana ar trim<br />
enerģijas līmeņiem<br />
W0<br />
Inducētā starojuma iegūšana ar<br />
četriem enerģijas līmeņiem<br />
Starp visiem 3 līmeņiem iespējamas spontānas pārejas, bet ar dažādām varbūtībām A20, A10, A21. Absorbējot<br />
kvantu hv20 vai arī citādi saņemot nepieciešamo enerģiju, atoms no normālā stāvokļa pāriet ierosinātā stāvoklī ar<br />
enerģiju W2. Ja varbūtība pārejai 2®1 ir daudz lielāka nekā pārejai 2®0, t.i. A21 > A20 un pāreja 1®0 ir<br />
mazvarbūtīga (A10 ir ļoti mazs), tad līmenim ar enerģiju W1 var būt inversa apdzīvotība attiecībā pret līmeni ar<br />
enerģiju W0. Acīm redzot, līmenis 1 ir metastabils, jo spontānās pārejas no tā ir mazvarbūtīgas. Ja tagad caur šādu<br />
sistēmu laiž kvantus ar enerģiju hv10, tad inducētā starojuma dēļ notiek kvantu lavīnveida pavairošanās, resp.,<br />
gaismas pastiprināšanās.<br />
Inducētā starojuma iegūšana 4 līmeņu struktūrā ir līdzīga.Ierosināšanas gaismas avota starojums ierosina aktīvās<br />
vielas daļiņas no līmeņa 0 uz līmeni 3. Arī šeit A30 < A32 un daļiņu vairums nonāk metastabilā līmenī 2. Inversā<br />
apdzīvotība rodas starp līmeņiem 2 un 1. Tā kā līmenis 1 ir pietiekami tālu no līmeņa 0, tad termodinamiskā<br />
līdzsvara gadījumā tas praktiski ir tukš un tādejādi inversās apdzīvotības iegūšanai nepieciešama māzāka<br />
ierosināšanas enerģija nekā trīslīmeņu shēmā, kurā inversā apdzīvotība tiek radīta pret līmeni 0, uz kura parasti ir<br />
daudz daļiņu.<br />
Ja inversā apdzīvotība ir tik liela, ka pašā sistēmā notiekošo spontāno pāreju dēļ (10 trīslīmeņu shēmā vai 21<br />
četrlīmeņu shēmā) sākas inducētās pārejas, tad var notikt kvantu ģenerēšana jeb aktīvā vide darbojas kā kvantu<br />
ģenerators.<br />
Aktīvā vide<br />
Par aktīvajām vidēm var būt ļoti daudzas un dažādas vielas visos 3 agregātstāvokļos. Tās var būt gan kristāliskas,<br />
gan stikli un plastmasas ar dažādiem piejaukumiem, gan šķīdumi un gāzes un arī pusvadītāji, kuros ģenerē p-n<br />
pāreja.<br />
Ierosināšanas avots<br />
Ierosināšanas veidi arī var būt dažādi. Cietvielu un šķidrumu lāzeros aktīvo vidi parasti ierosina optiski, to<br />
apgaismojot. Gāzu lāseros ierosināšanai izmanto elektrisko izlādi gāzēs un pusvadītāju lāzerus ierosina, laižot cauri<br />
p-n pārejai strāvu tiešā virzienā.<br />
Rezonators<br />
Lai panāktu kvantu ģenerāciju un iegūtu noteikta virziena spēcīgu paralēlu staru kūli, tad bez aktīvās vides un<br />
ierosināšanas avota ir nepieciešams vēl t.s. rezonators. Redzamās gaismas diapazonā, t.i., lāzeros par rezonātoru<br />
izmanto divus paralēli novietotus spoguļus, kuriem ir lieli atstarošanās koeficenti, resp., Fabri-Pero etalonu. Aktīvā<br />
vide ievietota starp šiem spoguļiem.<br />
Ja aktīvajā vidē ir iegūta augsta inversā apdzīvotība, tad spontānās pārejas rada sākuma kvantus lavīnām. Daļa no<br />
tām iziet cauri sānu virsmai un tālākā procesā nepiedalās. Daļa no lavīnām nokļūst uz spoguļiem un tiek atstarotas.<br />
Arī pēc vairākkārtējas atstarošanās starojums var atstāt rezonatoru sānu virsmu, ja tā izplatīšanās virziens nesakrīt ar<br />
z ass virzienu (kur z ass ir perpendikulāra spoguļu virsmām).<br />
Šis darbs ir nācis no http://datzb.intelctuals.net/ - LU FMF DatZB Darbu Arhīva 59/59<br />
©2002-2003 DatZB Team
Change language