سلام دوستان !🖐
در این مطلب پنج تست همراه خلاصه ای از درسنامه لیزر ( آشنایی با فیزیک اتمی ) قرار دادیم که جزء بودجه بندی آزمون 17 اردیبهشت می باشد .
سوالاتتان را در قسمت کامنت ها می توانید بپرسید .
همچنین برای دریافت پاسخ تشریحی و فایل اصلی ، به قسمت فایل های ضمیمه مراجعه کنید .
برای ارتباط بیشتر با برترها و رزرو پشتیبان ویژه، پیج کانون برترها را دنبال کنید، همچنین می توانید با شماره ۰۲۱۸۴۵۱ داخلی ۳۱۲۳ تماس بگیرید.
لیزر
لیزر از سرواژه های عبارت Light Amplification by the Stimulated Emission of Radiation گرفته شده است که به معنی « تقویت نور توسط گسیل القایی تابش » می باشد .
لیزر در مواردی مانند چاپگرها ، اندازه گیری دقیق طول ، جراحی و ... کاربرد دارد .
ابتدا بیایید انواع برهمکنش فوتون و ماده را بررسی کنیم تا نحوه عملکرد لیزر را بفهمیم :
1 – جذب : این حالت وقتی اتفاق می افتد که فوتونی به انرژی hf =Eu - El به الکترون در حالت پایه ( El ) برسد که الکترون پس از آن به حالت برانگیخته ( Eu ) خواهد رفت .
نکته : مقدار انرژی فوتون دقیقا باید باشد تا جذب اتفاق بیافتد .
2 – گسیل خود به خودی : این حالت برعکس جذب است ؛ یعنی hf = El - Eu . طی این فرآیند ، الکترون با از دست دادن انرژی از حالت برانگیخته به حالت پایه برمی گردد .
نکته : در گسیل خود به خودی نیاز به عامل خارجی نداریم .
3 – گسیل القایی : در این فرآیند هم مثل گسیل خود به خودی ، الکترون از حالت برانگیخته به حالت پایه منتقل می شود اما به عامل بیرونی نیاز دارد . یعنی فوتون به مقدار Eu - El ( دقیقا برابر با اختلاف دو تراز ) باید به الکترون وارد شود تا انتقال صورت گیرد .
در گسیل القایی یک فوتون وارد و دو فوتون خارج می شوند ( پس شدت نور تقویت می شود ) .
گسیل خود به خودی فوتون را به صورت کاتوره ای منتشر می کند اما در گسیل القایی فوتون گسیل شده همسو با فوتون ورودی است . همچنین این دو فوتون باهم هم فاز و هم بسامد اند .
وارونگی جمعیت : حالتی که تعداد الکترون های با انرژی تراز بالا از الکترون های تراز پایین بیشتر باشد را وارونگی جمعیت می گویند .
این حالت وقتی اتفاق می افتد که یک چشمه انرژی خارجی ( مثل تخلیه ولتاژ ) الکترون ها را برانگیخته کنند .
برای اینکه باریکه لیزر داشته باشیم ، باید تعداد زیادی الکترون برانگیخته داشته باشیم ، پس وارونگی جمعیت را ایجاد می کنیم .
از آنجا که الکترون بسیار سریع از حالت برانگیخته منتقل می شود ، باید به ترازهایی به نام تراز شبه پایدار منتقل شوند ( زمان گسیل از 10^-8 ثانیه به 10^-3 ثانیه می رسد ) .
در پدیده گسیل القایی ، بسامد فوتون های گسیل شده از اتم ، .... بسامد فوتون فرود آمده بر آن است و فوتون های گسیل شده با فوتون فرود آمده .... هستند .
1 ) 2 برابر – در فاز مخالف هم
2 ) برابر – در فاز مخالف هم
3 ) 2 برابر – هم فاز
4 ) برابر – هم فاز
کدام یک از شکل های زیر ، فقط پدیدۀ وارونی جمعیت الکترون ها را نشان می دهد ؟
کدام یک از موارد زیر ، گسیل القایی را نشان می دهد ؟ ( * نشانه اتم برانگیخته است )
1 ) *اتم <-- فوتون + اتم
2 ) فوتون + اتم <-- *اتم
3 ) فوتون + اتم <-- 2فوتون + *اتم
4 ) 2فوتون + اتم <-- فوتون + *اتم
بسامد قطع فلزی در پدیده فوتوالکتریک مربوط به فوتونی از پرتویی بنفش رنگ است . اگر فوتون دیگری که مربوط به پرتوی فرابنفش است ، بر سطح فلز بتابانیم پدیده فوتوالکتریک ......
1 ) قطعا رخ می دهد .
2 ) رخ نمی دهد .
3 ) ممکن است رخ دهد .
4 ) بستگی به تعداد فوتون های تابانده شده دارد .
شکل مقابل ، نحوه تولید باریکه نور در لیزر را نشان می دهد . این پدیده بر مبنای کدام پدیده از برهم کنش های زیر بنا نهاده شده است ؟
1 ) جذب تشدیدی
2 ) جذب القایی
3 ) گسیل خود به خودی
4 ) گسیل القایی
