Spektrid.Spontaanne ja stimuleeritud kiirgus (0)

1.Spektriialaparaat koosneb kollimaatorist,prismast ja pikksilmast(Fotoplaadist või fotoelemendist).Valgus pääseb läbi kitsa pilu kollimaatorisse,mille teises otsas on lääts.Pilu asub läätse fookuskaugusel.Selle tulemusena tekitab lääts paraleelse valgusvihu mis suunatakse prismale.erinevat värvi valgused murduvad erinevate nurkade all ja prismast väljuvad eri suundades levivad paraleelsed valgusvihud mis läätse abil koondatakse fokaaltasandi eri piirkondadesse ja tekib spekter .
2.Pidevspekter-Üks värvus läheb sujuvalt üle teisele. Pidevspektri tekitavad kuumutatud vedelikud, tahked ained ja suure tihedusega gaasid.
Joonspekter a) kiirgusspektrid -üksikud värvilised jooned tumedal taustal
b)neeldumisspektrid-üksikud tumedad jooned pideva spektri taustal
Joonspektori tekitavad atomaarsed gaasid ja aurud.
3.Spektraalanalüüs- Luuakse uuritava segu joonspektor,mõõdetakse spektrijoonte lainepikkused ning võrreldakse tuntud ainete joonspektritega ja tehakse kindlaks milliseid elemente segu sisaldab.Kasutatakse nii kiirgus-kui ka neeldumisspektrit.
4.Kirrchhoffi reegel- Neeldumisspektri joonte lainepikkused võrduvad sama aine kiirgusspektri joonte lainepikkusega.
E4 E4
E3 E3
E2 E2
Hf hf
E1 E1
5.Elektronvolt-Üks Elektronvolt on võrdne tööga,mis tehakse elektroniümberpaigutamiseks elektrivälja ühest punktist teise,kui nende punktide potensiaalide vahe on on üks volt. 1 eV=1,610-19 J
6. Pauli keeluprintsiip- aatomis ei saa olla mitut elektroni,mille olekon määratud nelja kvantarvu ühesuguse kombinatsiooniga
7.Energia miinimumi printsiip- elektronidega täitumine algab sealt, kus energia kõige madalam.
8.erinevate elektronkihtide ja alakihtide täitumine toimub vastavuses Pauli keeluprintsiibiga ja energia miinimumi printsiibiga
9. Spontaanne kiirgus on kiirgus mis kaasneb aatomi iseenesliku siirdega kõrgemalt energiatasemelt madalamale.Kiirgub mitte koherentne valgus.
E4
E3
E2
f
E1
10. Stimuleeritud kiirgus- on välise elektromagnetvälja mõjul toimuv kiirgus.Tekib koherentne valgus.
f 2f
11.Energiatasemete tavahõive-Tavaolekus on aines ülekaalus madalamal energiatasemel olevad aatomid
Pöördhõive-Ülekaalus on stimuleeritud kiirgus.Üle poole aatomitest on kõrgemal energiatasemel.
Tavahõive Pöördhõive
Em Em
Ek Ek
12.Spontaanne vs. Stimuleeritud kiirgus
Spontaanse kiirguse korral läheb aatom ise enesest kõrgemalt madalamale energiataseme Stimuleeritud kiirguse korral aga elektromagnetvälja mõjul.
Spontaanse kiirguse korral ei kiirgu koherentne valgus.Stimuleeritud kiirguse korral võib valgus võimenduda ja kiirgub koherentne valgus.
13. Laser e. Kvantgeneraator-Seade milles toimub valguse genereerimine stimuleeritud kiirguse abil.Laseri ehitamiseks tuleb lahendada kolm probleemi:
1)Pöördhõivega keskonna loomine-mõjutades aatomite kogumit Elektromagnetväljaga,mille footonite energia vastab siirdele E3-E1,neelab põhiolekus olev aatom footoni hf31 ja siirdub olekusse E3 mille juurest toimub spontaanne siire olekusse E2 ,millega ei kaasne kiirgust.Et E2 on metastabiilne on tekitatud pöördhõive.
E3
E2
hf31
E1
2)Valguse võimendamiseks peab pöördhõivega keskonnas toimuma üks spontaanne siire
Hf21
3)Positiivse tagasiside loomiseks paigutatakse pöördhõivega keskkond resonaatorisse
1 2
3
14.Rubiinlaser-Kristall töödeldakse silindrikujuliseks.Silindri ühes otsas on läbimatu peegel ,teises otsas pool läbilaskev peegel,mis peegeldab umbes 90%.rubiini-kristall ümbritsetakse spiraalikujulise,ksenooniga täidetud gaaslahenustoruga.Nii luuakse pöördhõivega keskkond.