Lazer fizikasi fanining tarixi, buguni va kelajagi

Elektrik damlash gaz va yarim o‘tkazgichli lazerlarda qo‘llaniladi. Lekin faqat gaz lazerlaridagi elektrik damlashni qarab chiqamiz. Gaz atomlarini yoki molekulalarini uyg‘otish uchun gazlardan elektr toki o‘tkaziladi. Gazlarda elektr to­ki gaz razryadini hosil qiladi. Razryad gaz muhitida erkin elektronlarni va ionlarni hosil qiladi va o‘sha zaryadlangan zarrachalar elektronlar va ionlar neytral gaz atomlari bilan to‘qnashib atomlarni uyg‘ongan yuqori energetik sathlarga o‘tkazadi. Neytral gaz atomlari va molekulalari elektronlar va ionlar bilan to‘qnashib, uyg‘ongan energetik holatlarga o‘tishi elektrik damlashdir. Elektrik damlash ikki xil usul bilan amalga oshiriladi:
1) agar gaz faqat bir xil tipdagi atomlardan tashkil topgan bo‘lsa, gaz razryadi paytida neytral atomlar elektronlar bilan to‘qnashib, asosiy pastki energetik sathdan yuqorigi uyg‘ongan energetik sathlarga o‘tadi. To‘qnashishni quyidagicha ifoda etish mumkin:
e+A→A*+e.
bu uyg‘onish elektronning kinetik energiyasi hisobiga bajariladi. A – uyg‘onmagan neytral atom, A* – uyg‘ongan atom, e – elektron.
2) agar gaz ikki xil tipdagi atomlarning aralashmasidan iborat bo‘lsa, gaz atomlarining biror turi elektron bilan to‘qnashib energiyasini o‘sha uyg‘onmagan atomga beradi va ik­kinchi xil atom uyg‘onadi. Agar ikkala xil atomlarning yuqori energetik sathlari bir-biriga yaqin bo‘lsa, bir xil atomdan ikkinchi xil atomga energiya o‘zatilish sodir bo‘ladi (energiya farqi juda kichik bo‘lsa, energiya almashinishi juda samarali o‘tadi).

31. 
    
    Qattiq jismli lazerlarga umumiy ta’rif bering.
    

Qattiq jism lazerlariga misol sifatida yoqut, ittriy – alyuminiy granati (IAG) va shisha lazerlarini ko‘rsatish mumkin. Aktiv ionlar kristallik yoki amorf jismlar panjaralariga aralashma sifatida kiritiladi. Qattiq jismlar lazerlarining aktiv moddalari uch va turt energetik sathlidir. Qattiq jism lazerini ishlatish qulay, oson va quvvati juda katta. Lazerlarning taraqqiyoti umuman qattiq jism lazerlaridan boshlangan. Bu tipdagi lazerlar amalda keng qo‘llaniladi. Qattiq jism lazerlaridan misol qilib Yoqut lazerini tushuntiramiz
Yoqut lazeri. Yoqut kristalli Al₂O₃–Sr₂O₃ aralashmasidan iborat bo‘lib, geksogonal (romboedrik kristallik panjarasiga ega) kristallik sistemasiga kiradi. Bu kristall bir o‘qli, optik jihatdan anizotropik, qattiqligi jihatidan olmosdan keyin turadi. Yoqut kristallining asosini Al₂O₃–ko­rund (sapfir) tashkil etib, optik jihatidan tiniqdir. Sindirish ko‘rsatkichi 1,76 ga teng. Sapfirning tarkibiga 0,05% xrom oksidi qo‘shilsa, u qizg‘ish rangli yoqut kristallini hosil qiladi. Yoqut kristallida alyuminiy (Al³⁺) ioni xrom ioni (Sr³⁺) bilan o‘rin almashadi. Kristalldagi xrom ionlarining konsentrasiyasi N=2*10¹⁹sm^–3 tashkil qiladi. Xrom oksidining konsentrasiyasini oshira borishi rubin kristalining (rangini) tusini o‘zgartiradi, ya’ni 8% Sr₂O₃ dan oshishi bilan qizil yoqut kristali yashil rangli kristalga o‘zgaradi.
Lazerlarda ishlatiladigan qizg‘ish rangli yoqut kristalining optik xususiyati va spektroskopiyasi ancha yaxshi o‘rganilgan. Yoqut kristalining ikkita kuchli yo‘l – yo‘l yutilish spektri ko‘zga ko‘rinadigan spektral oraliqda joylashgan. Yoqut kris­talining optik spektri xrom ionining energetik sathlari orasidagi o‘tish bilan bog‘langan.

31.