لیزر

همانطور كه قبلاً (در بخش فیزیك اتمی) گفته شد الكترون های اطراف هسته دارای ترازهای انرژی هستند.

مطابق شكل زیر، الكترون با جذب انرژی معینی از تراز پایین تر به تراز بالاتر می رود.

جذب انرژی

اما وقتی الكترون از تراز بالاتر به تراز پایین تر باز می گردد مقدار مشخصی انرژی به صورت فوتون گسیل می كند.

گسیل فوتون

وقتی الكترون هایِ حالتِ پایه با جذب انرژی به تراز بالاتر می روند گفته می شود اتم در حالت برانگیخته قرار گرفته است.

معادله زیر چنین فرآیندی را نشان می دهند.

X نماینده یك اتم و ستاره نشان دهنده برانگیختگی آن است. فرآیند بالا توسط تصاویر زیر نشان داده شده است:

وقتی اتمی در حالتِ برانگیخته قرار دارد (پس از مدت كوتاهی) الكترون هایی كه در تراز بالا هستند به تراز پایین تر باز می گردند و انرژی شان را به صورت فوتون گسیل می كنند. از آنجا كه این فرآیند به طور خود به خود صورت می گیرد به آن گسیل خود به خودی می گویند.

معادله چنین فرآیندی به صورت زیر است:

حركت الكترون از حالت برانگیخته (تراز بالاتر) به حالت پایه (تراز پایین تر) در زمان بسیار كوتاهی رخ می دهد. به عبارتی اتم در حالت برانگیخته پایدار نیست ولی ترازهایی در اتم وجود دارند كه الكترون برای مدت قابل توجهی پایدار می مانند و تا موقعی كه تحریك خارجی در كار نباشد به تراز پایین تر نمی روند.

این ترازها را ترازهای شبه پایدار می نامند. در این شرایط اگر به الكترون انرژیی معین (برابر اختلاف انرژی ترازی كه در آن قرار دارد و تراز پایینی) داده شود، الكترون به تراز پایین می رود و در این شرایط دو برابر انرژی فرودی (یعنی 2 فوتون) گسیل می كند كه به چنین گسیلی، گسیل القایی گفته می شود.

معادله چنین گسیلی به شكل زیر است:

چنین فرآیندی به صورت زیر است:

مرکز یادگیری سایت تبیان - تهیه: محسنی

تنظیم: مریم فروزان کیا