Л e2 азеры

Рубиновый (1960 г.), газовый (1961 г.) полупроводниковые (1963), жидкостные.

Р

E₁

авновесное состояние по Больцману:

N₂ < N₁

При Е₂ > E₁, N₂ < N₁

Инверсная заселенность уровней (неравновесная)

При Е₂ > E₁, N₂ > N₁

ф

E₂-E₁=hν

В веществе с инверсной заселенностью энергетических уровней индуцированное излучение может превысить поглощение => усиление света

ормально T < 0k

E₂

E₁

hν hν

E₂

N₁ = N₂

Возбуждение Индицирование

Т

E₁

рехуровневая схема

E₂

N₂ > N₁

3

E₁

W₁₃ – возбуждение накачкой;

А₃₁, А₂₁ – спонтанные переходы;

S₃₂ – безизлучательный переход на метастабильный уровень;

W₂₁ = hν – энергия излучения.

S₃₂

2

5600 A W₁₃ A₃₁ A₂₁ W₂₁

1 1

Свойства лазерного излучения	Применение лазерного излучения
1) временная пространственная когерентность; 2) монохроматичность; 3) малая расходимость пучка; 4) большая мощность в импульсе.	1) нелинейная оптика; 2) голография; 3) передача информации; 4) медицина; 5) «сверление» твердых материалов; 6) точечная сварка; 7) локация; 8) для возбуждения химических реакций.

Фундаментальные взаимодействия (атомная физика)

1. Сильное взаимодействие (между нуклонами в ядре на r ≈ 10^-15 м)

2. Электромагнитные (между заряженными частицами в атомах, молекулах)

3. Слабое (при распаде элементарных частиц, на r ≈ 10^-16 м)

4. Гравитационное (между всеми объектами до r ≈ 10^-35 м)

Атомное ядро

Состав:

Z протонов (₁P¹) + N нейтронов (₀n¹)

Z+N=A – массовое число

r = 1,3·10^-13 ·A^1/3 (см); q=Z·e; ρ_ядра=1,45·10⁸ (Т/см³)

Особенности ядерных сил:

1. Короткодействующие, (1÷2)·10^-13 (см);

2. Зарядовая независимость;

3. Не центральны;

4. Характерно насыщение.

Квантами ядерного поля сил являются

π⁺, π^-, π⁰ – мезоны:

1. Р+n n+π⁺+n n+P

2. n +Р P+π^- +P P+n

3. Р+n P+π⁰+n P+n

Р+P P+π⁰+P P+P

n+n n+π⁰+n n+n

Энергия связи ядра:

∆m – дефект массы.

E/A – удельная энергия связи; при А=50÷60 зависимость E/A = f(A) имеет максимум → с высвоб. энерг. возможны два случая:

1. деление тяжелых ядер;

2. синтез легких ядер.

Модели ядра:

1. капельная;

2. обобщенная;

3. модель ядерных оболочек (при Z,N или Z+N равных 2,8,20,28,50,82 или126 ядра наиболее устойчивы).

КВАРКИ

В модели кварков считается, что вес адроны построены из кварков 6 типов и их антикварков.

Кварки, подобно лептонам, представляют три дублета антикварков.

К аждый тип кварков u, d, с, s, t, b носит название аромата, т.е. существует шесть ароматов кварков. Каждый аромат может обладать тремя цветами: красным, зеленым, голубым. Три кварка разных цветов дают белый цвет.

Мезоны состоят из пары кварк – антикварк, барионы из трех кварков, а антибарионы из трех антикварков. Адроны - неокрашенные частицы, поэтому кварки входят в их состав, сочетая разные цвета. Неокрашенными являются и лептоны - истинно элементарные частицы, но в отличие от адронов в них нет даже скрытого цвета.