Cheminiai lazeriai

Cheminiai lazeriai yra lazerių sistemos tipas, kurio veikimui naudojama energija, išsiskirianti cheminių reakcijų metu. Cheminiai lazeriai dažniausiai yra dideli, didelės galios įrenginiai, kuriuose integruota cheminės tiekimo sistemos, ultragarsinis tėkmės aparatas ir optinis rezonatorius.
Lazerio šviesa skiriasi nuo kaitriosios lemputės šviesos keletu esminių bruožų. Kaitrios lemputės spinduliuojamą šviesą sudaro daugybė skirtingų bangos ilgių, arba spalvų, bangos, kurios dažnai susisumuoja į baltą šviesą. Be to, šios skirtingo ilgio bangos yra nekoordinuotos viena kitos atžvilgiu, bangų keteros ir įdubos sudaro neaiškią struktūrą. Galiausiai, šviesa iš kiekvieno tokio šaltinio taško sklinda visomis kryptimis vienodai. Lazerio spinduliuotė yra visiškai kitokia. Bangų dažnio diapazonas yra labai mažas (bangos monochromatinės), keteros ir įdubos yra gerai koordinuotos, tad visos bangos sudaro aiškią struktūrą (koherentinės bangos) ir sklinda labai tiksliai apibrėžta kryptimi (spindulys).
1 paveikslas. Šviesos sąveikos su medžiaga būdai: (a) absorbcija, (b) spontaniška emisija ir (c) dirbtinė emisija. Sužadintos būsenos kaupinimas, siekiant sukelti užpildos apgrąžą (d).
2 paveikslas. Tipinis lazeris yra sudarytas iš trijų pagrindinių komponentų: aktyvioji terpė, kurioje šviesa stiprinama, išorinis energijos šaltinis, sukeliantis užpildos apgrąžą, ir optinis rezonatorius, kuris vis apgręžia šviesą atgal į aktyviąją terpę ir taip suformuoja tikslų spindulį.
3 paveikslas. Atominio fluoro reakcijoje su molekuliniu vandeniliu gaunamas vibraciškai sužadintas vandenilio fluoridas. Reakcijos koordinatė atspindi H2 ryšio nutrūkimą kai priartėja fluoro atomas ir tolimesnį HF ryšio susidarymą kai vandenilio atomai pasiekia susidūrimų centrus.
Cheminis lazeris, priklausomai nuo cheminėse egzoterminėse reakcijose išsiskiriančios energijos kiekio, vykdo užpildos apgrąžą. Polanyi‘is pirmasis 1960 m. pateikė cheminio lazerio prototipą. Jis ištyrė, kad daug cheminių reakcijų perkelia energijos perteklių į naujai suformuotą būseną. Cheminė reakcija skatina būsenų su didesne vidine energija atsiradimą virš mažesnės vidinės energijos būsenų, taip ir gauname užpildos apgrąžą.
Kaip cheminės reakcijos, kaupinančios lazerį, pavyzdį galėtume patyrinėti atominio fluoro sąveiką su molekuliniu vandeniliu. Kaip matome trečiajame paveikslėlyje, gaunamas sužadintas vandenilio fluoridas. Ši reakcija išskiria 130 kJ/mol perteklinės energijos, kuri pavirsta naujosios medžiagos –...

Daugiau informacijos...

★ Klientai rekomenduoja

Šį rašto darbą rekomenduoja mūsų klientai. Ką tai reiškia?

Mūsų svetainėje pateikiama dešimtys tūkstančių skirtingų rašto darbų, kuriuos įkėlė daugybė moksleivių ir studentų su skirtingais gabumais. Būtent šis rašto darbas yra patikrintas specialistų ir rekomenduojamas kitų klientų, kurie po atsisiuntimo įvertino šį mokslo darbą teigiamai. Todėl galite būti tikri, kad šis pasirinkimas geriausias!