понедельник, 22 февраля 2016 г.

Ֆիզիկա - Ատոմի Ֆիզիկա

 Ժամանակի ընթացքում բազմաթից փորձեր են տեղի ունեցել, որոնք հաստատել են ատոմի բաժանելությունը։ Առաջին վկայություններից մեկն էր Ֆարադեյի փորձը։ Նա այն համուզման է եկել,  որ թեև ատոմը էլեկտրաչեզոք է, դա բաղկացած է տարբեր նշանի և բացարձակ արժեքով հավասար լիցքերից։ Երբ ատոմի մեջ էլեկտրոնի պակաս կամ ավելցուկ լինի, այդ ատոմներին կկոչեն  իոններ։ Փորձերից մեկում, կատարված է 1897 թվականին։ Ֆիզիկոս Ջոզոֆ Ջոն Թոմսոնը նկատել է, որ կաթոդից արձակված ճառագայթումը շեղվում է էլեկտրական և մագնիսական դաշտերում։ Դրանից նա եզրակացրել է, որ այդ ճառագայթումը բացասական լիցքավորված մասնիկների հոսք է։
            Այդ փորձից հետո ատոմի բաժանելիությունը անկասկած էր։ Ապացուցվեց նաև, որ ատոմում էլեկտրոնի զանգվածը չնչին էր երբ համեմատում էին ատոմի զանգվածի հետ, բայց ֆիզիկոսները դեռ փորձում էին թե ինչպես են երկու տարբեր լիցքերը բաշխված ատոմում։ Մի քանի տարի հետո Էռնեստ Ռեզերֆորդը ապացուցել է, որ ատոմի կառոցվածքը այնպիսին է ինչպես, որ մենք գիտենք այսօր։
Ատոմի մոլորակային մոդելը
            Քանի որ ատոմի ծավալը հիմնականում դատարկ է, ապա մնում է ենթադրել, որ ատոմի հիմնական զանգվածը զբաղեցնում է ատոմի ծավալի չնչին մասը։ Իսկ 90 աստիճանից մեծ անկյուններով ցրումների առկայությունից հետևում է, որ ցրող կենտրոնն ունի դրական լիցք։ Փորձերի արդյունքում այն այն հետևանքի են եկել, որ α-մասնիկը հետէ <<շպրտում>> միայն այն դեպքում, երբ ատոմի՝ դրական լիցք պարունակող տիրույթի չափը մոտավորապես 10-15/10-14 մ է։ Այս փորձից հետո կարելի է ասել, որ ատոմի դրական լիցքը կրում մի մասնիկ և դա կոչել են ատոմային միջուկ։ 
            Ատոմների մեջ եղած էլեկտրոնները եթե հետևեն դասական ֆիզիկայի օրենքները, էլեկտրոնները շատ շուտ կընկնեն միջուկի վրա։ Բայց ինչպես գիտենք ատոմները կայուն են, և այդ պատճառով էլ գիտնականները ասում են, որ իրանք ֆիզիկայի դասական օրենքներին չեն հետևում։ Այսպիսով 
Էլեկտրոնները շարժվում են միջուկի շուրջ ինչպես մոլորակները արեգակի շուրջ, այս պատճառով էլ Ռեզերֆորդը կոչել է դա ատոմի մոլորակային մոդել։
Բորի Քվանտային Կանխադրույթները
            Բորի բազմաթիվ փորձերից, նա ստեղծեց մի տեսությունը, որը հիմնված է երկու կանխադրույթների վրա։   1. Կանխադրույթ ստացիոնար վիճակների մասին ատոմում էլեկտրոնը միջուկի շուրջը կարող է շարժվել միայն որոշակի «թույլատրված» շրջանագծային ուղեծրերով։ Այդ ուղեծրերով շարժվելիս էլեկտրոնն էներգիա չի առաքում։ այդ փորձից  կարելի է հետևություն անել, որ էլեկտրոնի «թույլատրված» ուղեծիրը կայուն են, որի պատճառով էլ Բորն այդ ուղեծրերն անվանել է ստացիոնար։ 2. Կանխադրույթ հաճախությունների մասինատոմը մի ստացիոնար վիճակից մյուսը թռիչքաձև անցնելիս արձակում կամ կլանում է էներգիայի քվանտ, որի հաճախությունը որոշվում է այդ ստացիոնար վիճակների էներգիաների տարբերությամբ։     Vmn=(En-Em)/h   կամ   hvmn=En-Em :
            Eէներգիայով n-րդ ստացիոնար մակարդակից ավելի փոքր E էներգիայով m-րդ ստացիոնար մակարդակ անցնելիս ատոմն արձակում է hvmn էներգիայով ֆոտոն, ընդ որում՝ Vmn=(En-Em)/h։  Ատոմն ավելի փոքր էներգիայով  մակարդակից ավելի մեծ էներգիայով մակարդակ «բարձրանալու» համար պետք է կլանի E– E տարբերությանը հավասար էներգիա։  Այսպիսով՝ ատոմի ճառագայթելու կամ կլանելու հատկությունը կապված է նրա՝ մի ստացիոնար վիճակից մյուսն անցնելու հետ։  Կա երկու տեսակի ճառագայթում՝ Ինքնակամ ճառագայթում  և հարկադիր ճառագայթում։
Լազեր
            Ջերմային հավասարակշռության վիճակում «երևակայական» գազում E1 նվազագույն էներգիայով ատումների  N1 թիվը մեծ է E2 էներգիայով գրգռված ատոմների N2 թվից։ Այդ գազում V1, 2=(E2-E1)/h հաճախությամբ էլեկտրամագնիսական ալիք տարածվելիս ծագում ենինչպես կլանմամբ և ինքնակամ ճառագայթման, այնպես էլ հարկադրական ճառագայթման ուղեկցվող անցումներ։ Եթե N2>N1 – այսինքն գրգռված E2 էներգիայով մակարդակում ատոմների թիվը մեծ է այն ատոմների թվից, որոնք հիմնական E1 էներգիայով մակարդակում են, հնարավոր է դիտարկվող գազը ոչ թե թուլացնի այլ ուժեղացնի ճառաագայթումը։
             Միջավայրը, որի ատոմների զգալի մասը  E1 էներգիայով հիմնական մակարդակից նախապես բերված է E2 էներգիայով գրգռված մակարդակի շնորհիվ հարկադրական արձակմամբ ուղեկցվող անցումների, կարող է ուժգնացնել նրանով անցնող V
1, 2=(E2-E1)/hճառագայթումը կամ դառնալ այդ նույն հաճախության աղբյուր։ Այն սարքը, որն օգտագործում է այդպիսի միջավայրն օպտիկական, մասնավվորապես տեսանելի տիրույթի մեներանգ ճառագայթման ուժեղացման կամմ արձակման համար, անվանում են լազեր («լազեր» ամվանումն անգլերեն «լույսի ուժեղացում հարկադրական ճառագայթման արձակմամբ» արտահայության առաջին տառերից կազմված հապավում է)։
            Լազերի կարևորագույն մասերից է նրա ակտիվ միջավայրը կամ, ինչպես ասում են ակտիվ տարրը։ Ակտիվ տարրում բազմաթիվ ատոմներին ստիպում են անցնել շրջուն բնակեցվածությամբ վիճակին որտեղ ննրանց «կյանքի տևողվությունը» բավականաչափ երկար է, մոտավորապես 10
-3 վ, որը հարյուր հազար անգամ մեծ է գրգռված այլ վիճակում ատոմի կյանքի տևողությունից, այդպիսի վիճակները կոչվում են մետաստաբիլ։

1 комментарий:

  1. Top 10 best free slots - DrMCD
    Try some 군산 출장안마 of these 원주 출장마사지 games! From the best slots to blackjack, slot 제주 출장마사지 machines 제천 출장마사지 are king and the only way to play these 청주 출장샵 games without spending any money.

    ОтветитьУдалить