78.Пpинцип pаботы квантового генеpатоpа.

Практически инверсное состояние среды было осуществлено в принципиально новых источниках излучения – оптических квантовых генераторах, или лазерах. Лазеры генерируют излучение в видимой, инфракрасной и ближней ультрафиолетовой областях. Главный элемент лазера – активная среда. Активной называется такая среда, в которой интенсивность проходящего светового луча возрастает. Возможность существования такой среды вытекает из явления вынужденного излучения. Чтобы среда усиливала падающее на нее излучение, необходимо создать неравновесное состояние системы, при котором число атомов в возбужденном состоянии было бы больше, чем их число в основном состоянии. Такие состояния называются состояниями с инверсией населенностей. Процесс создания неравновесного состояния вещества называется накачкой. Наряду с возникновением вынужденного излучения в активной среде происходит так же процесс поглощения света.

Лазер обязательно имеет три основных компонента:

1) активную среду, в которой создаются состояния с инверсией населенностей;

2) систему накачки – устройство для создания инверсии в активной среде;

3) оптический резонатор – устройство, выделяющее в пространство избирательное направление пучка фотонов и формирующее выходящий световой пучок.

79.Заряд, размер и масса атомного ядра.

Зарядом ядра называется величина Ze, где e – величина заряда протона, Z - порядковый номер химического элемента в периодической системе Менделеева, равный числу протонов в ядре.

Число нуклонов в ядре А=N + Z называется массовым числом.

Нуклонам ( протону и нейтрону) приписывается массовое число, равное единице, электрону - нулевое значение А

Ядра с одинаковыми Z , но различными А называются изотопами. Ядра, которые при одинаковом А имеют различные Z, называются

изобарами. Ядро химического элемента обозначается

где Х –символ химического элемента.

Размер ядра характеризуется радиусом ядра, имеющим условный смысл ввиду размытости границы ядра. Эмпирическая формула для радиуса ядра

может быть истолкована как пропорциональность объема ядра числу нуклонов в нем.

Плотность ядерного вещества составляет по порядку величины и постоянна для всех ядер.

81.Дефект массы и энергия связи ядра.

Нуклоны в ядрах находятся в состояниях, существенно отличающихся от их свободных состояний. За исключением ядра обычного водорода во всех ядрах имеется не менее двух нуклонов, между которыми существует особое ядерное сильное взаимодействие-притяжение обеспечивающее устойчивость ядер несмотря на отталкивание одноименно заряженных протонов.

Энергией связи нуклона в ядре называется физическая величина, равная той работе, которую нужно совершить для удаления нуклона из ядра без сообщения ему кинетической энергии.

Энергия связи ядра определяется величиной той работы, которую нужно совершить, чтобы расщепить ядро на составляющие его нуклоны без придания им кинетической энергии.

Из закона сохранения энергии следует, что при образовании ядра должна выделяться такая же энергия, какую нужно затратить при расщеплении ядра на составляющие его нуклоны. Энергия связи ядра является разностью между энергией всех свободных нуклонов, составляющих ядро, и их энергией в ядре.При образовании ядра происходит уменьшение его массы: масса ядра меньше, чем сумма масс составляющих его нуклонов. Уменьшение массы ядра при его образовании объясняется выделением энергии связи.

- величина энергии, выделяющейся при образовании ядра

- дефект массы, который характеризует уменьшение суммарной массы при образовании ядра из составляющих его нуклонов.

Если ядро с массой образовано из Z протонов с массой и из ( A – Z ) нейтронов с массой , то дефект массы.

Вместо массы ядра дефект массы можно выразить через атомную массу

, где- масса водородного атома.

При практическом вычислении дефекта массы масса всех частиц и атомов выражаются в атомных единицах массы Дефект массы служит мерой энергии связи ядра:

Одной атомной единице массы соответствует атомная единица энергии (а. е. э.) :1 а. е. э. = 931,5016 МэВ. Удельной энергией связи ядра называется энергия связи, приходящаяся на один нуклон