ليزر ۽ ان جي پروسيسنگ سسٽم

1. ليزر جي پيداوار جو اصول

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

نيوڪليس پروٽان ۽ نيوٽران تي مشتمل هوندو آهي. پروٽان مثبت طور تي چارج ٿيل هوندا آهن ۽ نيوٽران چارج نه هوندا آهن. پوري نيوڪليس پاران کنيل مثبت چارجن جو تعداد پوري اليڪٽران پاران کنيل منفي چارجن جي تعداد جي برابر هوندو آهي، تنهن ڪري عام طور تي ايٽم ٻاهرين دنيا لاءِ غير جانبدار هوندا آهن.

ايٽم جي ماس جي حوالي سان، نيوڪليس ايٽم جي ماس جو گهڻو حصو مرڪوز ڪري ٿو، ۽ سڀني اليڪٽرانن جو قبضو ڪيل ماس تمام ننڍو آهي. ايٽمي بناوت ۾، نيوڪليس صرف هڪ ننڍڙي جاءِ تي قبضو ڪري ٿو. اليڪٽران نيوڪليس جي چوڌاري گردش ڪن ٿا، ۽ اليڪٽرانن وٽ سرگرمي لاءِ تمام گهڻي جاءِ آهي.

ايٽمن ۾ "اندروني توانائي" هوندي آهي، جيڪا ٻن حصن تي مشتمل هوندي آهي: هڪ اهو ته اليڪٽرانن جي گردش جي رفتار ۽ هڪ خاص حرڪي توانائي هوندي آهي؛ ٻيو اهو ته منفي چارج ٿيل اليڪٽرانن ۽ مثبت چارج ٿيل نيوڪليس جي وچ ۾ هڪ فاصلو هوندو آهي، ۽ هڪ خاص مقدار ۾ امڪاني توانائي هوندي آهي. سڀني اليڪٽرانن جي حرڪي توانائي ۽ امڪاني توانائي جو مجموعو پوري ايٽم جي توانائي آهي، جنهن کي ايٽم جي اندروني توانائي سڏيو ويندو آهي.

سڀئي اليڪٽران نيوڪليس جي چوڌاري گردش ڪن ٿا؛ ڪڏهن ڪڏهن نيوڪليس جي ويجهو، انهن اليڪٽرانن جي توانائي ننڍي هوندي آهي؛ ڪڏهن ڪڏهن نيوڪليس کان پري، انهن اليڪٽرانن جي توانائي وڏي هوندي آهي؛ واقع ٿيڻ جي امڪان جي مطابق، ماڻهو اليڪٽران جي پرت کي مختلف "توانائي جي سطح" ۾ ورهائيندا آهن؛ هڪ خاص "توانائي جي سطح" تي، ڪيترائي اليڪٽران بار بار گردش ڪري رهيا هوندا آهن، ۽ هر اليڪٽران جو هڪ مقرر مدار نه هوندو آهي، پر انهن سڀني اليڪٽرانن ۾ توانائي جي سطح ساڳي هوندي آهي؛ "توانائي جي سطح" هڪ ٻئي کان الڳ ٿيل آهن. ها، اهي توانائي جي سطحن جي مطابق الڳ ٿيل آهن. "توانائي جي سطح" جو تصور نه رڳو توانائي جي مطابق اليڪٽرانن کي سطحن ۾ ورهائي ٿو، پر اليڪٽرانن جي گردش واري جڳهه کي ڪيترن ئي سطحن ۾ پڻ ورهائي ٿو. مختصر ۾، هڪ ايٽم ۾ ڪيترائي توانائي جي سطحون ٿي سگهن ٿيون، ۽ مختلف توانائي جي سطحون مختلف توانائين سان ملن ٿيون؛ ڪجهه اليڪٽران "گهٽ توانائي جي سطح" تي مدار ڪن ٿا ۽ ڪجهه اليڪٽران "اعلي توانائي جي سطح" تي مدار ڪن ٿا.

اڄڪلهه، مڊل اسڪول جي فزڪس جي ڪتابن ۾ ڪجهه ايٽمن جي ساخت جي خاصيتن، هر اليڪٽران پرت ۾ اليڪٽران جي ورڇ جا قاعدا، ۽ مختلف توانائي جي سطحن تي اليڪٽرانن جو تعداد واضح طور تي بيان ڪيو ويو آهي.

هڪ ايٽمي نظام ۾، اليڪٽران بنيادي طور تي تہن ۾ هلندا آهن، ڪجهه ايٽم اعليٰ توانائي جي سطح تي ۽ ڪجهه گهٽ توانائي جي سطح تي؛ ڇاڪاڻ ته ايٽم هميشه ٻاهرين ماحول (درجه حرارت، بجلي، مقناطيس) کان متاثر ٿيندا آهن، اعليٰ توانائي جي سطح جا اليڪٽران غير مستحڪم هوندا آهن ۽ گهٽ توانائي جي سطح تي خود بخود منتقل ٿيندا، ان جو اثر جذب ٿي سگهي ٿو، يا اهو خاص جوش اثر پيدا ڪري سگهي ٿو ۽ "خود بخود اخراج" جو سبب بڻجي سگهي ٿو. تنهن ڪري، ايٽمي نظام ۾، جڏهن اعليٰ توانائي جي سطح جا اليڪٽران گهٽ توانائي جي سطح تي منتقل ٿيندا آهن، ته ٻه ظاهر ٿيندا: "خود بخود اخراج" ۽ "محرک اخراج".

خود بخود تابڪاري، اعليٰ توانائي وارين حالتن ۾ اليڪٽران غير مستحڪم هوندا آهن ۽، ٻاهرين ماحول (درجه حرارت، بجلي، مقناطيسيت) کان متاثر ٿي، خود بخود گهٽ توانائي وارين حالتن ڏانهن منتقل ٿيندا آهن، ۽ اضافي توانائي فوٽون جي صورت ۾ شعاع ٿيندي آهي. هن قسم جي تابڪاري جي خاصيت اها آهي ته هر اليڪٽران جي منتقلي آزاديءَ سان ٿيندي آهي ۽ بي ترتيب هوندي آهي. مختلف اليڪٽرانن جي خود بخود اخراج جون فوٽون حالتون مختلف هونديون آهن. روشني جو خود بخود اخراج هڪ "غير مربوط" حالت ۾ هوندو آهي ۽ ان جون هدايتون ٽڙيل پکڙيل هونديون آهن. بهرحال، خود بخود تابڪاري ۾ ايٽم جون خاصيتون هونديون آهن، ۽ مختلف ايٽم جي خود بخود تابڪاري جو اسپيڪٽرا مختلف هوندو آهي. ان بابت ڳالهائيندي، اهو ماڻهن کي فزڪس ۾ هڪ بنيادي علم جي ياد ڏياريندو آهي، "ڪنهن به شيءِ ۾ گرمي کي شعاع ڪرڻ جي صلاحيت هوندي آهي، ۽ شيءِ ۾ برقي مقناطيسي لهرن کي مسلسل جذب ڪرڻ ۽ خارج ڪرڻ جي صلاحيت هوندي آهي. گرمي ذريعي شعاع ٿيندڙ برقي مقناطيسي لهرن ۾ هڪ خاص اسپيڪٽرم ورڇ هوندي آهي. هي اسپيڪٽرم ورڇ پاڻ شئي جي خاصيتن ۽ ان جي گرمي پد سان لاڳاپيل آهي." تنهن ڪري، حرارتي تابڪاري جي وجود جو سبب ايٽم جو خود بخود اخراج آهي.

محرڪ اخراج ۾، اعليٰ توانائي جي سطح جا اليڪٽران "حالتن لاءِ مناسب فوٽون" جي "محرڪ" يا "انڊڪشن" جي تحت گهٽ توانائي جي سطح تي منتقل ٿين ٿا ۽ ساڳئي فريڪوئنسي جي فوٽون کي ريڊيئيٽ ڪن ٿا جيئن واقع فوٽون. محرڪ تابڪاري جي سڀ کان وڏي خاصيت اها آهي ته محرڪ تابڪاري ذريعي پيدا ٿيندڙ فوٽون بلڪل ساڳي حالت ۾ آهن جيئن واقع فوٽون جيڪي محرڪ تابڪاري پيدا ڪن ٿا. اهي هڪ "مطابقت" حالت ۾ آهن. انهن جي فريڪوئنسي ساڳي ۽ هدايت ساڳي آهي، ۽ ٻنهي ۾ فرق ڪرڻ مڪمل طور تي ناممڪن آهي. انهن جي وچ ۾ فرق. هن طريقي سان، هڪ فوٽون هڪ محرڪ اخراج ذريعي ٻه هڪجهڙا فوٽون بڻجي ويندا آهن. ان جو مطلب آهي ته روشني تيز ٿي وئي آهي، يا "وڌائي وئي آهي".

هاڻي اچو ته ٻيهر تجزيو ڪريون، وڌيڪ ۽ وڌيڪ بار بار متحرڪ تابڪاري حاصل ڪرڻ لاءِ ڪهڙيون حالتون گهربل آهن؟

عام حالتن ۾، اعليٰ توانائي جي سطحن ۾ اليڪٽرانن جو تعداد هميشه گهٽ توانائي جي سطحن ۾ اليڪٽرانن جي تعداد کان گهٽ هوندو آهي. جيڪڏهن توهان چاهيو ٿا ته ايٽم متحرڪ تابڪاري پيدا ڪن، ته توهان اعليٰ توانائي جي سطحن ۾ اليڪٽرانن جو تعداد وڌائڻ چاهيو ٿا، تنهن ڪري توهان کي هڪ "پمپ سورس" جي ضرورت آهي، جنهن جو مقصد وڌيڪ متحرڪ ڪرڻ آهي تمام گهڻا گهٽ توانائي جي سطح جا اليڪٽران اعليٰ توانائي جي سطح تي ٽپو ڏين ٿا، تنهن ڪري اعليٰ توانائي جي سطح جا اليڪٽران گهٽ توانائي جي سطح جي اليڪٽرانن جي تعداد کان وڌيڪ هوندا، ۽ هڪ "پارٽيڪل نمبر ريورسل" ٿيندو. تمام گهڻا اعليٰ توانائي جي سطح جا اليڪٽران صرف تمام ٿوري وقت لاءِ رهي سگهن ٿا. وقت گهٽ توانائي جي سطح تي ٽپو ڏيندو، تنهن ڪري تابڪاري جي متحرڪ اخراج جو امڪان وڌي ويندو.

يقيناً، "پمپ سورس" مختلف ايٽمن لاءِ مقرر ڪيو ويو آهي. اهو اليڪٽرانن کي "گونج" ڪري ٿو ۽ وڌيڪ گهٽ توانائي جي سطح جي اليڪٽرانن کي اعلي توانائي جي سطح تي ٽپو ڏيڻ جي اجازت ڏئي ٿو. پڙهندڙ بنيادي طور تي سمجهي سگهن ٿا ته ليزر ڇا آهي؟ ليزر ڪيئن پيدا ٿئي ٿو؟ ليزر "روشني تابڪاري" آهي جيڪا هڪ مخصوص "پمپ سورس" جي عمل هيٺ ڪنهن شيءِ جي ايٽمن پاران "پرجوش" ٿيندي آهي. هي ليزر آهي.