ليزر ۽ ان جي پروسيسنگ سسٽم

1. ليزر نسل جو اصول

ايٽمي ڍانچي هڪ ننڍڙي شمسي نظام وانگر آهي، جنهن جي وچ ۾ ايٽمي نيوڪليس آهي. اليڪٽران مسلسل ايٽمي مرڪز جي چوڌاري گردش ڪري رهيا آهن، ۽ ايٽمي نيوڪليس پڻ مسلسل گردش ڪري رهيا آهن.

نيوڪلئس پروٽان ۽ نيوٽران جو ٺهيل هوندو آهي. پروٽون مثبت طور تي چارج ٿيل آهن ۽ نيوٽران غير چارج ٿيل آهن. پوري نيوڪيئس پاران لڳل مثبت چارجز جو تعداد پوري اليڪٽرانن جي منفي چارجن جي تعداد جي برابر هوندو آهي، ان ڪري عام طور تي ايٽم ٻاهرئين دنيا لاءِ غير جانبدار هوندا آهن.

جيتري قدر ڪنهن ايٽم جي ماس جو تعلق آهي، ته نيوڪليس ائٽم جي اڪثر ماس کي مرڪوز ڪري ٿو، ۽ سڀني اليڪٽرانن تي قبضو ڪيل ماس تمام ننڍو آهي. ايٽمي ڍانچي ۾، نيوڪيوس صرف هڪ ننڍڙي جاء تي قبضو ڪري ٿو. اليڪٽران نيوڪليس جي چوڌاري گھمندا آهن، ۽ اليڪٽرانن کي سرگرمي لاء تمام وڏي جاء آهي.

ايٽم ۾ ”اندروني توانائي“ هوندي آهي، جيڪا ٻن حصن تي مشتمل هوندي آهي: هڪ ته اليڪٽرانن کي گردش جي رفتار ۽ هڪ مخصوص متحرڪ توانائي هوندي آهي. ٻيو اهو آهي ته منفي طور تي چارج ٿيل اليڪٽران ۽ مثبت طور تي چارج ٿيل نيوڪليس جي وچ ۾ فاصلو آهي، ۽ اتي هڪ خاص مقدار ۾ امڪاني توانائي آهي. سڀني اليڪٽرانن جي متحرڪ توانائي ۽ امڪاني توانائي جو مجموعو سڄي ايٽم جي توانائي آهي، جنهن کي ائٽم جي اندروني توانائي سڏيو ويندو آهي.

سڀئي اليڪٽران نيوڪيئس جي چوڌاري گردش ڪن ٿا؛ ڪڏهن ڪڏهن نيوڪليس جي ويجهو، انهن اليڪٽرانن جي توانائي ننڍي هوندي آهي. ڪڏهن ڪڏهن مرڪز کان وڌيڪ پري، انهن اليڪٽرانن جي توانائي وڏي هوندي آهي. ظهور جي امڪان جي مطابق، ماڻهو اليڪٽران جي پرت کي مختلف ”انرجي ليول“ ۾ ورهائيندا آهن. هڪ خاص ”توانائي جي سطح“ تي، ٿي سگهي ٿو ته ڪيترائي اليڪٽران گردش ڪري رهيا هجن، ۽ هر اليڪٽران جو ڪو مقرر مدار نه هوندو آهي، پر انهن اليڪٽرانن ۾ توانائيءَ جي هڪ ئي سطح هوندي آهي. "توانائي جي سطح" هڪ ٻئي کان الڳ ٿي ويا آهن. ها، اهي توانائي جي سطح جي مطابق الڳ ٿيل آهن. ”توانائي جي سطح“ جو تصور نه رڳو اليڪٽرانن کي توانائي جي لحاظ کان سطحن ۾ ورهائي ٿو، پر اليڪٽرانن جي گردش واري جاءِ کي به ڪيترن ئي سطحن ۾ ورهائي ٿو. مختصر ۾، هڪ ائٽم ۾ ڪيترن ئي توانائي جي سطح ٿي سگهي ٿي، ۽ مختلف توانائي جي سطح مختلف توانائي سان ملن ٿا؛ ڪي اليڪٽران ”گهٽ توانائي جي سطح“ تي مدار رکن ٿا ۽ ڪي اليڪٽران ”هاءِ انرجي ليول“ تي مدار رکن ٿا.

اڄڪلهه، مڊل اسڪول جي فزڪس جي ڪتابن ۾ واضح طور تي ڪجهه ايٽمن جي ساختي خصوصيتن، هر اليڪٽران جي پرت ۾ اليڪٽران جي ورڇ جا قاعدا، ۽ مختلف توانائي جي سطحن تي اليڪٽرانن جو تعداد واضح طور تي نشان لڳايو ويو آهي.

ايٽمي سرشتي ۾، اليڪٽران بنيادي طور تي تہن ۾ ھلندا آھن، ڪجھ ايٽم اعلي توانائي جي سطح تي ۽ ڪجھ گھٽ توانائي جي سطح تي؛ ڇاڪاڻ ته ايٽم هميشه خارجي ماحول (درجه حرارت، بجلي، مقناطيسيت) کان متاثر ٿيندا آهن، اعلي توانائي جي سطح تي اليڪٽران غير مستحڪم آهن ۽ گهٽ توانائي جي سطح تي فوري طور تي منتقلي ڪندا، ان جو اثر جذب ٿي سگهي ٿو، يا اهو خاص حوصلا افزائي اثرات پيدا ڪري سگهي ٿو ۽ سبب " خودبخود اخراج“. تنهن ڪري، ايٽمي سسٽم ۾، جڏهن اعلي توانائي جي سطح تي اليڪٽرانن کي گهٽ توانائي جي سطح تي منتقلي ٿيندي، اتي ٻه ظاهر ٿيندا: "خودڪار اخراج" ۽ "حوصلہ افزائي اخراج".

خودبخود تابڪاري، تيز توانائي وارين رياستن ۾ اليڪٽران غير مستحڪم هوندا آهن ۽ ٻاهرين ماحول (درجه حرارت، بجلي، مقناطيس) کان متاثر ٿي، خود بخود گهٽ توانائي وارين رياستن ڏانهن لڏپلاڻ ڪندا آهن، ۽ اضافي توانائي ڦوٽانن جي صورت ۾ شعاعن جي صورت ۾ خارج ٿيندي آهي. هن قسم جي تابڪاري جي خصوصيت اها آهي ته هر اليڪٽران جي منتقلي آزاديءَ سان ٿيندي آهي ۽ بي ترتيب آهي. مختلف اليڪٽرانن جي خود بخود اخراج جون فوٽوون رياستون مختلف آهن. روشنيءَ جو خود بخود اخراج ”غير متضاد“ حالت ۾ هوندو آهي ۽ ان جون هدايتون منتشر هونديون آهن. تنهن هوندي به، spontaneous تابڪاري پاڻ ۾ ائٽم جون خاصيتون هونديون آهن، ۽ مختلف ايٽمن جي spontaneous تابڪاري جو چشمو مختلف هوندو آهي. ان بابت ڳالهائيندي، اهو ماڻهن کي فزڪس جي هڪ بنيادي ڄاڻ جي ياد ڏياريندو آهي، "ڪنهن به شئي ۾ گرمي کي شعاع ڪرڻ جي صلاحيت هوندي آهي، ۽ اعتراض کي مسلسل جذب ۽ برقياتي مقناطيسي لهرن کي خارج ڪرڻ جي صلاحيت هوندي آهي. بجليءَ جي مقناطيسي لهرن کي گرميءَ جي ذريعي شعاعن جو هڪ خاص اسپيڪٽرم ورڇ هوندو آهي. هي اسپيڪٽرم ورهائڻ جو تعلق ان شئي جي ملڪيت ۽ ان جي درجه حرارت سان آهي. تنهن ڪري، حرارتي تابڪاري جي وجود جو سبب ائٽم جو خود بخود اخراج آهي.

محرڪ اخراج ۾، اعلي توانائي جي سطح تي اليڪٽرانن کي "حوصلا افزائي" يا "صورتحال لاءِ مناسب فوٽونز" جي "انڊڪشن" جي تحت گهٽ توانائي جي سطح تي منتقل ڪري ٿو ۽ ساڳئي فريڪوئنسي جي فوٽون کي ريڊيٽ ڪري ٿو جيئن واقعي فوٽوون. محرڪ شعاعن جي سڀ کان وڏي خصوصيت اھا آھي ته محرڪ شعاعن جي ذريعي پيدا ٿيندڙ فوٽون جي حالت بلڪل ساڳي ھوندي آھي جيئن واقع ٿيل فوٽونز جيڪي محرڪ تابڪاري پيدا ڪندا آھن. اهي هڪ "مربوط" حالت ۾ آهن. انهن وٽ هڪجهڙي تعدد ۽ ساڳئي هدايت آهي، ۽ اهو مڪمل طور تي ناممڪن آهي ته ٻنهي ۾ فرق ڪرڻ. انهن جي وچ ۾ اختلاف. اهڙيءَ طرح، هڪ ڦوٽان هڪ متحرڪ اخراج ذريعي ٻه هڪجهڙا فوٽوون بڻجي ويندا آهن. هن جو مطلب آهي ته روشني تيز ٿي وئي آهي، يا "وڌندڙ".

هاڻي اچو ته هڪ ڀيرو ٻيهر تجزيو ڪريون ته وڌ کان وڌ متحرڪ تابڪاري حاصل ڪرڻ لاءِ ڪهڙين حالتن جي ضرورت آهي؟

عام حالتن ۾، اعلي توانائي جي سطحن ۾ اليڪٽرانن جو تعداد هميشه گھٽ توانائي جي سطحن ۾ اليڪٽرانن جي تعداد کان گھٽ آھي. جيڪڏھن توھان چاھيو ٿا ته ايٽم متحرڪ تابڪاري پيدا ڪن، توھان چاھيو ٿا ته اعليٰ توانائي جي سطحن ۾ اليڪٽرانن جو تعداد وڌائڻ، تنھنڪري توھان کي ھڪڙو ”پمپ ماخذ“ جي ضرورت آھي، جنھن جو مقصد وڌيڪ متحرڪ ڪرڻ آھي، تمام گھڻا گھٽ توانائي واري سطح جا اليڪٽران اعليٰ توانائي جي سطح ڏانھن ٽپو ڏين. ، تنهنڪري اعلي توانائي جي سطح اليڪٽرانن جو تعداد گهٽ توانائي جي سطح جي اليڪٽرانن جي تعداد کان وڌيڪ هوندو، ۽ هڪ "ذرو نمبر ريورسل" ٿيندو. تمام گھڻا اعلي توانائي جي سطح اليڪٽران صرف ٿوري وقت لاء رهي سگهن ٿا. وقت گھٽ توانائي جي سطح تي ٽپو ڏيندو، تنهنڪري تابڪاري جي متحرڪ اخراج جو امڪان وڌي ويندو.

يقينا، "پمپ جو ذريعو" مختلف ايٽمن لاء مقرر ڪيو ويو آهي. اهو اليڪٽرانن کي ”گونج“ ڪري ٿو ۽ وڌيڪ گهٽ توانائي واري سطح جي اليڪٽرانن کي اعليٰ توانائي جي سطح تي ٽپو ڏئي ٿو. پڙهندڙ بنيادي طور سمجهي سگهن ٿا، ليزر ڇا آهي؟ ليزر ڪيئن پيدا ٿئي ٿو؟ ليزر ”روشني تابڪاري“ آهي جيڪا ڪنهن خاص ”پمپ ماخذ“ جي عمل هيٺ ڪنهن شئي جي ايٽم ذريعي ”پرجوش“ ٿيندي آهي. هي ليزر آهي.