Hoe 'n Mikrogolfmaser Werk

Hoe 'n Mikrogolfmaser Werk
Hoe 'n Mikrogolfmaser Werk

Video: Hoe 'n Mikrogolfmaser Werk

Video: Hoe 'n Mikrogolfmaser Werk
Video: Top15 Best Shots - Micro Golf Masters 2024, April
Anonim

Die woord "laser" en die werking van hierdie toestel is onder mense bekend. Die nou verwante woord "maser" is baie minder bekend. Dit is 'n afkorting van die eerste letters van die woorde in die Engelse definisie "Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation", wat beteken "versterking van mikrogolwe met behulp van gestimuleerde bestraling." Anders as 'n laser wat lig uitstraal, stuur 'n masjien met 'n soortgelyke ontwerp mikrogolfstrale uit.

Hoe 'n mikrogolfmaser werk
Hoe 'n mikrogolfmaser werk

Vir die eerste keer is so 'n toestel deur Sowjet- en Amerikaanse natuurkundiges in 1954 ontwikkel. Vervolgens het wetenskaplikes A. Prokhorov, N. Basov en C. Townes die Nobelprys hiervoor ontvang.

Vir 'n lang tyd het die masjien nie praktiese toepassings gevind nie, aangesien die gebruik daarvan moeilike toestande vereis het: vakuum en baie lae temperatuur (naby die absolute nul). Boonop, selfs onder hierdie omstandighede, was die krag van die masjiner baie laer as die krag van die laser. Onlangs het fisici van die British National Physics Laboratory egter 'n model ontwikkel vir 'n masjien wat by kamertemperatuur en druk kan werk.

Hulle werk was gebaseer op navorsing deur wetenskaplikes uit Japan, wat aan die einde van die 20ste eeu eksperimente gedoen het deur 'n organiese verbinding pentaseen met 'n laser te bestraal. Hulle het gevind dat die molekules van die stof, soos blootgestel aan laserstrale, soos 'n maser kan werk. Aangesien die Japannese navorsers belangstel in 'n ander kwessie (neutroneverspreiding), heg hulle nie belang aan die ontdekte verskynsel nie. Die Britte, nadat hulle 'n beskrywing van hierdie eksperimente gevind het, het besluit om pentaseen by 'n ander organiese stof te voeg om kristalle te kry wat soortgelyk is aan dié wat in lasers gebruik word. Na 'n reeks mislukkings is kristalle van die vereiste vorm en kleur gekies. Die navorsers het dit in deursigtige saffierringe geplaas, waarna hulle die struktuur in 'n resonator geplaas het, met 'n laser bestraal het. Die behaalde resultaat het die stoutste verwagtinge oortref.

Die laserstraal het die pentaseenmolekules in 'n opgewonde (onstabiele) toestand gebring. Tydens die omgekeerde oorgang van molekules na 'n stabiele toestand, is 'n bundel mikrogolwe gevorm wat in intensiteit die strale wat deur die vorige masjiner-modelle gegenereer is, onmeetbaar oortref het. "Die ontvangs sein was honderd miljoen keer kragtiger as bestaande masers," het die fisikus Mark Oxborrow, wat hierdie eksperimente gelei het, gesê. Die toestel, wat deur die Britte ontvang is, is baie belowend, hoewel dit baie moeite verg om dit te verfyn. Nou genereer die Oxborrow-masjien slegs baie korttermynpulse met 'n wye verskeidenheid golwe. As dit moontlik is om dit voortdurend in 'n nouer golflengte te laat werk, sal die masjien 'n wye toepassing vind op verskillende terreine van wetenskap en tegnologie.

Aanbeveel: