49.Атом водорода в квантовой механике.Квантовые числа.

Атом водорода — физическая система, состоящая из атомного ядра, несущего элементарный положительный электрический заряд, и электрона, несущего элементарный отрицательный электрический заряд. В квантовой механике атом водорода описывается двухчастичной волновой функцией. Также упрощенно рассматривается как электрон в электростатическом поле бесконечно тяжёлого атомного ядра, не участвующего в движении. В этом случае атом водорода описывается волновой функцией.

Квантовые числа.Решение ур-ия Шредингера описывается 3-мя квантовыми числами.

1.Главное квантовое число (n=1,2,3..),определяет энергетические уровни электрона в атоме.

2.Орбитальное квантовое число l (приним. знач. L=0,1,…,(n-1)).

3.Орбитальному главному моменту соответствует минимальный момент. Поэтому магнитное квантово число m определяет проекцию импульса электрона на заданное направление.

m=0,+-1,+-2,…,+-L.

Энергия электрона зависит от главного квантового числа.

50.Спонтанное и вынужденное излучение. Оптический квантовый генератор. Самопроизвольное испускание фотонов атомом назыв. спонтанным излучением. Оно некогерентно. В 1916 г. Эйнштейн постулировал, что кроме спонтанного излучения существует и вынужденное излучение. Если на атом,находящийся в возбужденном сост. Е₂ будет действовать излучение с частотой v, то возникает вынужденный индуцированный переход атома в основное состояние с излучением такой же энергии . Вынужденное излучение когерентно.

В 1960 г был создан лазер – генератор когерентного светового излучения. Опти́ческий ква́нтовый генера́тор — устройство, преобразующее энергию накачки (световую,электрическую, тепловую, химическую и др.) в энергию когерентного, монохроматического, поляризованного и узконаправленного потока излучения.Лазер(оптический квантовый генератор) – генерирует излучение видимой инфрокрасной в близлежащей ультрофиолетовой областях. Лазеры бывают: твердотелые, газовые, полупроводниковые, на парах металлов, жидкостные, в зависимости от активной среды.

51Ла́зер (англ. laser, акронимотангл. lightamplificationbystimulatedemissionofradiation — усилениесвета посредством вынужденного излучения), опти́ческийква́нтовыйгенера́тор — устройство, преобразующее энергию накачки (световую, электрическую, тепловую, химическую и др.) в энергию когерентного, монохроматического, поляризованного и узконаправленного потока излучения.

Физической основой работы лазера служит квантовомеханическое явление вынужденного (индуцированного) излучения. Излучение лазера может быть непрерывным, с постоянной мощностью, или импульсным, достигающим предельно больших пиковых мощностей. В некоторых схемах рабочий элемент лазера используется в качестве оптического усилителя для излучения от другого источника. Существует большое количество видов лазеров, использующих в качестве рабочей среды все агрегатные состояния вещества. Некоторые типы лазеров, например лазеры на растворах красителей или полихроматические твердотельные лазеры, могут генерировать целый набор частот (мод оптического резонатора) в широком спектральном диапазоне. Габариты лазеров разнятся от микроскопических для ряда полупроводниковых лазеров до размеров футбольного поля для некоторых лазеров на неодимовом стекле. Уникальные свойства излучения лазеров позволили использовать их в различных отраслях науки и техники, а также в быту, начиная с чтения и записи компакт-дисков и заканчивая исследованиями в области управляемого термоядерного синтеза