Mikrodalga Ustası Nasıl çalışır?

Mikrodalga Ustası Nasıl çalışır?
Mikrodalga Ustası Nasıl çalışır?

Video: Mikrodalga Ustası Nasıl çalışır?

Video: Mikrodalga Ustası Nasıl çalışır?
Video: Mikrodalga Nasıl Çalışır? 2024, Kasım
Anonim

"Lazer" kelimesi ve bu cihazın çalışma prensibi insanlar tarafından bilinmektedir. Yakından ilişkili "maser" kelimesi çok daha az bilinir. İngilizce tanımı "Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation" yani "mikrodalgaların uyarılmış radyasyon kullanarak amplifikasyonu" anlamına gelen kelimelerinin ilk harflerinin kısaltmasıdır. Yani, bir lazer yayan ışıktan farklı olarak, benzer bir tasarıma sahip bir usta, mikrodalga ışınları yayar.

Mikrodalga ustası nasıl çalışır?
Mikrodalga ustası nasıl çalışır?

İlk kez böyle bir cihaz 1954'te Sovyet ve Amerikalı fizikçiler tarafından geliştirildi. Daha sonra bilim adamları A. Prokhorov, N. Basov ve C. Townes bunun için Nobel Ödülü'ne layık görüldü.

Uzun bir süre boyunca, maser, çalışması zorlu koşullar gerektirdiğinden pratik bir uygulama bulamadı: vakum ve çok düşük sıcaklık (mutlak sıfıra yakın). Üstelik bu koşullar altında bile ustanın gücü lazerin gücünden çok daha düşüktü. Ancak son zamanlarda, İngiliz Ulusal Fizik Laboratuvarı'ndaki fizikçiler, oda sıcaklığında ve basıncında çalışabilen bir usta için bir model geliştirdiler.

Çalışmaları, 20. yüzyılın sonunda organik bir bileşik pentasen'i bir lazerle ışınlayarak deneyler yapan Japonya'dan bilim adamlarının araştırmalarına dayanıyordu. Lazer ışınlarına maruz kaldığında, maddenin moleküllerinin bir usta gibi çalışabileceğini buldular. Japon araştırmacılar başka bir konuyla (nötron saçılması) ilgilendikleri için keşfedilen fenomene önem vermediler. Bu deneylerin bir tanımını bulan İngilizler, lazerlerde kullanılanlara benzer kristaller elde etmek için başka bir organik maddeye pentasen eklemeye karar verdiler. Bir dizi başarısızlıktan sonra, gerekli şekil ve renkte kristaller seçildi. Araştırmacılar onları şeffaf safir halkalara yerleştirdiler, ardından ortaya çıkan yapıyı bir rezonatöre yerleştirerek bir lazerle ışınladılar. Elde edilen sonuç en çılgın beklentileri aştı.

Lazer ışını, pentasen moleküllerini uyarılmış (kararsız) bir duruma getirdi. Moleküllerin kararlı bir duruma ters geçişi sırasında, yoğunluğu önceki maser modelleri tarafından üretilen ışınları ölçülemez bir şekilde aşan bir mikrodalga ışını oluştu. Bu deneyleri yöneten fizikçi Mark Oxborrow, "Alınan sinyal, mevcut ustalardan yüz milyon kat daha güçlüydü" dedi. İngilizler tarafından alınan cihaz, onu iyileştirmek için çok çaba sarf etmesine rağmen son derece umut verici. Artık Oxborrow ustası, çok çeşitli dalgalarla yalnızca çok kısa süreli darbeler üretir. Ayrıca, daha dar bir dalga boyu aralığında sürekli çalışmasını sağlamak mümkünse, maser çeşitli bilim ve teknoloji alanlarında çok geniş bir uygulama bulacaktır.

Önerilen: