1. لیزر نسل کا اصول
ایٹم کا ڈھانچہ ایک چھوٹے سے نظام شمسی کی طرح ہے جس کے درمیان میں ایٹم نیوکلئس ہوتا ہے۔ الیکٹران مسلسل ایٹم نیوکلئس کے گرد گھوم رہے ہیں، اور ایٹم نیوکلئس بھی مسلسل گھوم رہا ہے۔
نیوکلئس پروٹان اور نیوٹران پر مشتمل ہوتا ہے۔ پروٹون مثبت طور پر چارج ہوتے ہیں اور نیوٹران غیر چارج ہوتے ہیں۔ پورے نیوکلئس کے ذریعے لے جانے والے مثبت چارجز کی تعداد پورے الیکٹرانوں کے منفی چارجز کی تعداد کے برابر ہے، اس لیے عام طور پر ایٹم بیرونی دنیا کے لیے غیر جانبدار ہوتے ہیں۔
جہاں تک ایٹم کے بڑے پیمانے کا تعلق ہے، نیوکلئس ایٹم کے زیادہ تر بڑے پیمانے پر مرتکز ہوتا ہے، اور تمام الیکٹرانوں کے زیر قبضہ ماس بہت کم ہوتا ہے۔ جوہری ڈھانچے میں، نیوکلئس صرف ایک چھوٹی سی جگہ پر قبضہ کرتا ہے۔ الیکٹران نیوکلئس کے گرد گھومتے ہیں، اور الیکٹران کے پاس سرگرمی کے لیے بہت زیادہ جگہ ہوتی ہے۔
ایٹموں میں "اندرونی توانائی" ہوتی ہے، جو دو حصوں پر مشتمل ہوتی ہے: ایک یہ کہ الیکٹران کی گردش کی رفتار اور ایک مخصوص حرکی توانائی ہوتی ہے۔ دوسرا یہ ہے کہ منفی چارج شدہ الیکٹران اور مثبت چارج شدہ نیوکلئس کے درمیان فاصلہ ہے، اور ممکنہ توانائی کی ایک خاص مقدار ہے۔ تمام الیکٹرانوں کی حرکی توانائی اور ممکنہ توانائی کا مجموعہ پورے ایٹم کی توانائی ہے جسے ایٹم کی اندرونی توانائی کہا جاتا ہے۔
تمام الیکٹران نیوکلئس کے گرد گھومتے ہیں۔ کبھی کبھی نیوکلئس کے قریب، ان الیکٹرانوں کی توانائی چھوٹی ہوتی ہے۔ بعض اوقات نیوکلئس سے دور، ان الیکٹرانوں کی توانائی زیادہ ہوتی ہے۔ وقوع پذیر ہونے کے امکان کے مطابق، لوگ الیکٹران کی تہہ کو مختلف ""توانائی کی سطح" میں تقسیم کرتے ہیں؛ ایک مخصوص "توانائی کی سطح" پر، متعدد الیکٹران ہو سکتے ہیں جو کثرت سے گردش کرتے ہیں، اور ہر الیکٹران کا کوئی مقررہ مدار نہیں ہوتا ہے، لیکن یہ الیکٹران سب کی توانائی کی سطح ایک جیسی ہوتی ہے؛ "توانائی کی سطحیں" ایک دوسرے سے الگ تھلگ ہوتی ہیں، یہ تصور توانائی کی سطح کے مطابق ہوتا ہے۔ سطح" نہ صرف الیکٹرانوں کو توانائی کے مطابق سطحوں میں تقسیم کرتا ہے، بلکہ الیکٹرانوں کی گردش کرنے والی جگہ کو بھی متعدد سطحوں میں تقسیم کرتا ہے۔ مختصر یہ کہ ایک ایٹم میں متعدد توانائی کی سطحیں ہوسکتی ہیں، اور مختلف توانائی کی سطحیں مختلف توانائیوں سے مطابقت رکھتی ہیں؛ کچھ الیکٹران "کم توانائی کی سطح" پر اور کچھ الیکٹران "اعلی توانائی کی سطح" پر مدار میں گردش کرتے ہیں۔
آج کل، مڈل اسکول کی فزکس کی کتابوں میں واضح طور پر بعض ایٹموں کی ساختی خصوصیات، ہر الیکٹران کی تہہ میں الیکٹران کی تقسیم کے قواعد، اور مختلف توانائی کی سطحوں پر الیکٹرانوں کی تعداد کو واضح طور پر نشان زد کیا گیا ہے۔
ایک جوہری نظام میں، الیکٹران بنیادی طور پر تہوں میں حرکت کرتے ہیں، کچھ ایٹم اعلی توانائی کی سطح پر اور کچھ کم توانائی کی سطح پر؛ چونکہ ایٹم ہمیشہ بیرونی ماحول (درجہ حرارت، بجلی، مقناطیسیت) سے متاثر ہوتے ہیں، اعلیٰ توانائی کی سطح کے الیکٹران غیر مستحکم ہوتے ہیں اور کیا خود بخود کم توانائی کی سطح پر منتقل ہو جاتے ہیں، اس کا اثر جذب ہو سکتا ہے، یا یہ خاص جوش کے اثرات پیدا کر سکتا ہے اور "بے ساختہ اخراج" کا سبب بن سکتا ہے۔ لہذا، جوہری نظام میں، جب اعلی توانائی کی سطح کے الیکٹران کم توانائی کی سطح پر منتقل ہوتے ہیں، تو دو مظاہر ہوں گے: "خود ساختہ اخراج" اور "محرک اخراج"۔
خود بخود تابکاری، اعلی توانائی والی ریاستوں میں الیکٹران غیر مستحکم ہوتے ہیں اور، بیرونی ماحول (درجہ حرارت، بجلی، مقناطیسیت) سے متاثر ہوتے ہیں، خود بخود کم توانائی والی ریاستوں میں منتقل ہو جاتے ہیں، اور اضافی توانائی فوٹان کی شکل میں خارج ہوتی ہے۔ اس قسم کی تابکاری کی خصوصیت یہ ہے کہ ہر الیکٹران کی منتقلی آزادانہ طور پر ہوتی ہے اور بے ترتیب ہوتی ہے۔ مختلف الیکٹرانوں کے بے ساختہ اخراج کی فوٹوون حالتیں مختلف ہوتی ہیں۔ روشنی کا بے ساختہ اخراج ایک "متضاد" حالت میں ہے اور اس کی سمتیں بکھری ہوئی ہیں۔ تاہم، خود بخود تابکاری میں خود ایٹموں کی خصوصیات ہوتی ہیں، اور مختلف ایٹموں کی بے ساختہ تابکاری کا طیف مختلف ہوتا ہے۔ اس کے بارے میں بات کرتے ہوئے، یہ لوگوں کو طبیعیات کے ایک بنیادی علم کی یاد دلاتا ہے، "کسی بھی شے میں حرارت کو خارج کرنے کی صلاحیت ہوتی ہے، اور شے میں برقی مقناطیسی لہروں کو مسلسل جذب کرنے اور خارج کرنے کی صلاحیت ہوتی ہے۔ حرارت سے نکلنے والی برقی مقناطیسی لہروں میں ایک مخصوص طیف کی تقسیم ہوتی ہے۔ اس لیے تھرمل ریڈی ایشن کے وجود کی وجہ ایٹموں کا بے ساختہ اخراج ہے۔
محرک اخراج میں، ہائی انرجی لیول کے الیکٹران "محرک" یا "حالات کے لیے موزوں فوٹونز" کے "انڈکشن" کے تحت کم توانائی کی سطح پر منتقل ہوتے ہیں اور اسی فریکوئنسی کے فوٹوون کو شعاع کرتے ہیں جیسے کہ واقعہ فوٹوون۔ محرک تابکاری کی سب سے بڑی خصوصیت یہ ہے کہ محرک شعاعوں سے پیدا ہونے والے فوٹونز کی حالت بالکل وہی ہوتی ہے جو کہ واقعہ فوٹونز کی ہوتی ہے جو محرک تابکاری پیدا کرتے ہیں۔ وہ ایک "مربوط" حالت میں ہیں۔ ان کی ایک ہی تعدد اور ایک ہی سمت ہے، اور ان دونوں میں فرق کرنا مکمل طور پر ناممکن ہے۔ ان کے درمیان اختلافات. اس طرح، ایک فوٹان ایک محرک اخراج کے ذریعے دو ایک جیسے فوٹون بن جاتا ہے۔ اس کا مطلب ہے کہ روشنی تیز ہو گئی ہے، یا "زیادہ بڑھا دی گئی ہے"۔
اب آئیے ایک بار پھر تجزیہ کرتے ہیں، زیادہ سے زیادہ بار بار محرک تابکاری حاصل کرنے کے لیے کن شرائط کی ضرورت ہے؟
عام حالات میں، اعلی توانائی کی سطحوں میں الیکٹرانوں کی تعداد ہمیشہ کم توانائی کی سطحوں میں الیکٹرانوں کی تعداد سے کم ہوتی ہے۔ اگر آپ چاہتے ہیں کہ ایٹم محرک تابکاری پیدا کریں، تو آپ اعلی توانائی کی سطحوں میں الیکٹرانوں کی تعداد بڑھانا چاہتے ہیں، اس لیے آپ کو ایک "پمپ سورس" کی ضرورت ہے، جس کا مقصد زیادہ حوصلہ افزائی کرنا ہے بہت زیادہ کم توانائی والے الیکٹران ہائی انرجی لیول پر چھلانگ لگاتے ہیں، اس لیے ہائی انرجی لیول کے الیکٹرانوں کی تعداد کم ہو جائے گی، الیکٹرانز کی تعداد کم ہو جائے گی، اور "ریلیو پارٹ" کی تعداد زیادہ ہوگی۔ بہت زیادہ اعلی توانائی کی سطح کے الیکٹران صرف بہت کم وقت کے لیے رہ سکتے ہیں۔ وقت توانائی کی کم سطح پر چھلانگ لگائے گا، لہذا تابکاری کے محرک اخراج کا امکان بڑھ جائے گا۔
بلاشبہ، "پمپ کا ذریعہ" مختلف ایٹموں کے لیے مقرر کیا گیا ہے۔ یہ الیکٹرانوں کو "گونج" بناتا ہے اور زیادہ کم توانائی کی سطح کے الیکٹرانوں کو اعلی توانائی کی سطح پر جانے کی اجازت دیتا ہے۔ قارئین بنیادی طور پر سمجھ سکتے ہیں، لیزر کیا ہے؟ لیزر کیسے تیار ہوتا ہے؟ لیزر ایک "روشنی تابکاری" ہے جو کسی خاص "پمپ سورس" کے عمل کے تحت کسی چیز کے ایٹموں سے "پرجوش" ہوتی ہے۔ یہ لیزر ہے۔
پوسٹ ٹائم: مئی 27-2024
