ሌዘር እና የማቀነባበሪያ ስርዓቱ

1. የሌዘር ማመንጨት መርህ

የአቶሚክ አወቃቀሩ እንደ ትንሽ የፀሐይ ስርዓት ሲሆን በመሃል ላይ የአቶሚክ ኒውክሊየስ አለው። ኤሌክትሮኖች በአቶሚክ ኒውክሊየስ ዙሪያ ያለማቋረጥ ይሽከረከራሉ፣ የአቶሚክ ኒውክሊየስም ያለማቋረጥ ይሽከረከራል።

ኒውክሊየስ ከፕሮቶኖችና ከኒውትሮኖች የተዋቀረ ነው። ፕሮቶኖች አዎንታዊ ቻርጅ ያላቸው ሲሆኑ ኒውትሮኖች ደግሞ ያልተከፈሉ ናቸው። ኒውክሊየስ በሙሉ የተሸከሙት የአዎንታዊ ቻርጅ ብዛት ከጠቅላላው ኤሌክትሮኖች ከሚሸከሙት አሉታዊ ቻርጅ ብዛት ጋር እኩል ነው፣ ስለዚህ በአጠቃላይ አቶሞች ከውጭው ዓለም ጋር ገለልተኛ ናቸው።

የአቶምን ክብደት በተመለከተ፣ ኒውክሊየስ አብዛኛውን የአቶም ክብደት ያከማቻል፣ እና በሁሉም ኤሌክትሮኖች የተያዘው ክብደት በጣም ትንሽ ነው። በአቶሚክ መዋቅር ውስጥ ኒውክሊየስ የሚይዘው ትንሽ ቦታ ብቻ ነው። ኤሌክትሮኖች በኒውክሊየስ ዙሪያ ይሽከረከራሉ፣ እና ኤሌክትሮኖች ለእንቅስቃሴ በጣም ትልቅ ቦታ አላቸው።

አቶሞች “ውስጣዊ ኃይል” አላቸው፣ ይህም ሁለት ክፍሎችን ያቀፈ ነው፡ አንደኛው ኤሌክትሮኖች የሚዞሩበት ፍጥነት እና የተወሰነ የኪነቲክ ኃይል አላቸው፤ ሌላኛው ደግሞ በአሉታዊ ኃይል በተሞሉ ኤሌክትሮኖች እና በአዎንታዊ ኃይል በተሞሉ ኒዩክሊየስ መካከል ርቀት መኖሩ ሲሆን የተወሰነ መጠን ያለው እምቅ ኃይልም አለ። የሁሉም ኤሌክትሮኖች የኪነቲክ ኃይል እና እምቅ ኃይል ድምር የአቶም ውስጣዊ ኃይል ተብሎ የሚጠራው የጠቅላላው አቶም ኃይል ነው።

ሁሉም ኤሌክትሮኖች በኒውክሊየስ ዙሪያ ይሽከረከራሉ፤ አንዳንድ ጊዜ ወደ ኒውክሊየስ ሲቃረቡ የእነዚህ ኤሌክትሮኖች ኃይል አነስተኛ ነው፤ አንዳንድ ጊዜ ከኒውክሊየስ ርቀው የእነዚህ ኤሌክትሮኖች ኃይል ትልቅ ነው፤ እንደ ክስተት እድል፣ ሰዎች የኤሌክትሮኑን ንብርብር ወደ ተለያዩ "የኃይል ደረጃ" ይከፍላሉ፤ በተወሰነ "የኃይል ደረጃ" ላይ፣ ብዙ ኤሌክትሮኖች በተደጋጋሚ የሚዞሩ ሊሆኑ ይችላሉ፣ እና እያንዳንዱ ኤሌክትሮን ቋሚ ምህዋር የለውም፣ ነገር ግን እነዚህ ኤሌክትሮኖች ሁሉም ተመሳሳይ የኃይል ደረጃ አላቸው፤ "የኃይል ደረጃዎች" እርስ በእርስ ተለያይተዋል። አዎ፣ እንደ የኃይል ደረጃዎች ተለይተዋል። "የኃይል ደረጃ" ጽንሰ-ሀሳብ ኤሌክትሮኖችን እንደ ኃይል ደረጃዎች ወደ ደረጃዎች ከመክፈል ባለፈ የኤሌክትሮኖችን የመዞሪያ ቦታ ወደ ብዙ ደረጃዎች ይከፍላል። በአጭሩ፣ አንድ አቶም በርካታ የኃይል ደረጃዎች ሊኖሩት ይችላል፣ እና የተለያዩ የኃይል ደረጃዎች ከተለያዩ ኃይሎች ጋር ይዛመዳሉ፤ አንዳንድ ኤሌክትሮኖች በ"ዝቅተኛ የኃይል ደረጃ" ይሽከረከራሉ እና አንዳንድ ኤሌክትሮኖች በ"ከፍተኛ የኃይል ደረጃ" ይሽከረከራሉ።

በአሁኑ ጊዜ፣ የመካከለኛ ደረጃ ትምህርት ቤት የፊዚክስ መጻሕፍት የተወሰኑ አቶሞችን መዋቅራዊ ባህሪያት፣ በእያንዳንዱ የኤሌክትሮን ንብርብር ውስጥ የኤሌክትሮን ስርጭት ደንቦችን እና በተለያዩ የኃይል ደረጃዎች ላይ ያሉትን የኤሌክትሮኖች ብዛት በግልጽ አሳይተዋል።

በአቶሚክ ሲስተም ውስጥ፣ ኤሌክትሮኖች በመሠረቱ በንብርብሮች ይንቀሳቀሳሉ፣ አንዳንድ አቶሞች በከፍተኛ የኃይል ደረጃ ላይ ሲሆኑ አንዳንዶቹ ደግሞ ዝቅተኛ የኃይል ደረጃ ላይ ይገኛሉ፤ አቶሞች ሁልጊዜ በውጫዊ አካባቢ (ሙቀት፣ ኤሌክትሪክ፣ ማግኔቲዝም) ስለሚነኩ፣ ከፍተኛ የኃይል ደረጃ ያላቸው ኤሌክትሮኖች ያልተረጋጉ እና ድንገተኛ ወደ ዝቅተኛ የኃይል ደረጃ ይሸጋገራሉ፣ ውጤቱ ሊዋጥ ይችላል፣ ወይም ልዩ የማነቃቂያ ውጤቶችን ሊፈጥር እና “ድንገተኛ ልቀት” ሊያስከትል ይችላል። ስለዚህ፣ በአቶሚክ ሲስተም ውስጥ፣ ከፍተኛ የኃይል ደረጃ ያላቸው ኤሌክትሮኖች ወደ ዝቅተኛ የኃይል ደረጃዎች ሲሸጋገሩ፣ ሁለት መገለጫዎች ይኖራሉ፡ “ድንገተኛ ልቀት” እና “የተነቃቃ ልቀት”።

ድንገተኛ ጨረር፣ በከፍተኛ ኃይል ሁኔታዎች ውስጥ ያሉ ኤሌክትሮኖች ያልተረጋጉ እና በውጫዊ አካባቢ (ሙቀት፣ ኤሌክትሪክ፣ ማግኔቲዝም) የሚነኩ፣ በድንገት ወደ ዝቅተኛ ኃይል ሁኔታዎች የሚሸጋገሩ ሲሆን ከመጠን በላይ ኃይል ደግሞ በፎቶኖች መልክ የሚመነጨው ነው። የዚህ ዓይነቱ ጨረር ባህሪ የእያንዳንዱ ኤሌክትሮን ሽግግር በተናጥል የሚከናወን እና በዘፈቀደ የሚከናወን መሆኑ ነው። የተለያዩ ኤሌክትሮኖች ድንገተኛ ልቀት የፎቶን ሁኔታዎች የተለያዩ ናቸው። ድንገተኛ የብርሃን ልቀት “በማይጣጣም” ሁኔታ ውስጥ የሚገኝ እና የተበታተኑ አቅጣጫዎች አሉት። ሆኖም፣ ድንገተኛ ጨረር የአቶሞች ባህሪያት አሉት፣ እና የተለያዩ አቶሞች ድንገተኛ ጨረር ስፔክትራ የተለያዩ ናቸው። ስለዚህ ስንናገር፣ ሰዎችን በፊዚክስ ውስጥ ስላለው መሰረታዊ እውቀት ያስታውሳል፣ “ማንኛውም ነገር ሙቀትን የማብራት ችሎታ አለው፣ እና እቃው የኤሌክትሮማግኔቲክ ሞገዶችን ያለማቋረጥ የመምጠጥ እና የማስወጣት ችሎታ አለው። በሙቀት የሚመነጩት የኤሌክትሮማግኔቲክ ሞገዶች የተወሰነ የስፔክትረም ስርጭት አላቸው። ይህ ስፔክትረም ስርጭቱ ከነገሩ ራሱ እና ከሙቀት ባህሪያቱ ጋር የተያያዘ ነው።” ስለዚህ፣ የሙቀት ጨረር መኖር ምክንያት የአቶሞች ድንገተኛ ልቀት ነው።

በተነቃቂ ልቀት ውስጥ፣ ከፍተኛ የኃይል ደረጃ ያላቸው ኤሌክትሮኖች “ለሁኔታዎች ተስማሚ የሆኑ ፎቶኖችን” “ማነቃቂያ” ወይም “ኢንዳክሽን” ስር ወደ ዝቅተኛ የኃይል ደረጃ ይሸጋገራሉ እና ከተከሰተው ፎቶን ጋር ተመሳሳይ ድግግሞሽ ያለው ፎቶን ያመነጫሉ። የተነቃቃ ጨረር ትልቁ ገጽታ በተነቃቂ ጨረር የሚመነጩት ፎቶኖች ከተነቃቂ ጨረር ከሚያመነጩት ክስተት ፎቶኖች ጋር ተመሳሳይ ሁኔታ መኖራቸው ነው። በ “ተጣማሪ” ሁኔታ ውስጥ ናቸው። ተመሳሳይ ድግግሞሽ እና ተመሳሳይ አቅጣጫ አላቸው፣ እና በእነዚያ መካከል ያሉትን ሁለት ልዩነቶች መለየት ፈጽሞ የማይቻል ነው። በዚህ መንገድ፣ አንድ ፎቶን በአንድ በተነቃቃ ልቀት በኩል ሁለት ተመሳሳይ ፎቶኖች ይሆናል። ይህ ማለት ብርሃኑ ይጠናከራል ወይም “ይጠናከራል” ማለት ነው።

አሁን እንደገና እንመርምር፣ በተደጋጋሚ የሚቀሰቀስ ጨረር ለማግኘት ምን ሁኔታዎች ያስፈልጋሉ?

በተለመደው ሁኔታ፣ በከፍተኛ የኃይል መጠን ውስጥ ያሉት የኤሌክትሮኖች ብዛት ሁልጊዜ በዝቅተኛ የኃይል መጠን ውስጥ ካሉት የኤሌክትሮኖች ብዛት ያነሰ ነው። አቶሞች የተቀሰቀሰ ጨረር እንዲያመነጩ ከፈለጉ፣ በከፍተኛ የኃይል መጠን ውስጥ ያሉትን የኤሌክትሮኖች ብዛት መጨመር ይፈልጋሉ፣ ስለዚህ ዓላማው የበለጠ ለማነቃቃት የሆነ “የፓምፕ ምንጭ” ያስፈልግዎታል። በጣም ብዙ ዝቅተኛ የኃይል ደረጃ ያላቸው ኤሌክትሮኖች ወደ ከፍተኛ የኃይል ደረጃ ይዘልላሉ፣ ስለዚህ የከፍተኛ ኃይል ደረጃ ያላቸው ኤሌክትሮኖች ቁጥር ከዝቅተኛ የኃይል ደረጃ ኤሌክትሮኖች ብዛት ይበልጣል፣ እና “የቅንጣት ቁጥር መቀልበስ” ይከሰታል። በጣም ብዙ ከፍተኛ የኃይል ደረጃ ያላቸው ኤሌክትሮኖች ለአጭር ጊዜ ብቻ ሊቆዩ ይችላሉ። ጊዜ ወደ ዝቅተኛ የኃይል ደረጃ ይዘላል፣ ስለዚህ የጨረር ልቀት የመቀነስ እድሉ ይጨምራል።

እርግጥ ነው፣ “የፓምፕ ምንጭ” ለተለያዩ አቶሞች የተዘጋጀ ነው። ኤሌክትሮኖቹን “እንዲስተጋባ” ያደርጋቸዋል እና ዝቅተኛ የኃይል ደረጃ ያላቸው ኤሌክትሮኖች ወደ ከፍተኛ የኃይል ደረጃዎች እንዲዘሉ ያስችላቸዋል። አንባቢዎች በመሠረቱ ሌዘር ምንድን ነው? ሌዘር እንዴት ይመረታል? ሌዘር በተወሰነ “የፓምፕ ምንጭ” ተግባር ስር ባለው ነገር አቶሞች “የሚነቃቃ” “የብርሃን ጨረር” ነው። ይህ ሌዘር ነው።