Antworten:
Zur Erzeugung der Lichtimpulse in Lasern ist eine stimulierte Emission gepaart mit einer Besetzungsinversion erforderlich.
Erläuterung:
Der Prozess:
Zuerst werden die Gasatome im Laser angeregt. Die Elektronen emittieren spontan Photonen und fallen auf niedrigere Energieniveaus ab.
In einigen Fällen sammeln sich Elektronen in einem Zustand, von dem es relativ lange dauert, bis sie abfallen. Wenn dies geschieht, können sich in diesem angeregten Zustand mehr Elektronen befinden als in den unteren Zuständen. Dies wird als Besetzungsumkehrung bezeichnet.
Wenn Licht eine solche Wellenlänge hat, dass ein Photon dieselbe Energie hat wie die Energiedifferenz zwischen diesem langlebigen angeregten Zustand und einem niedrigeren Zustand, kann es das Elektron dazu anregen, ein Photon zu emittieren und aus dem angeregten Zustand herunterzufallen.
Wenn das Elektron angeregt wird, in einen niedrigeren Zustand zu fallen, wird ein Photon mit der gleichen Frequenz, Phase, Polarisation und Bewegungsrichtung wie das Photon freigesetzt, das es stimuliert hat. Dies wird als stimulierte Emission bezeichnet. Es gibt jetzt zwei Photonen, die andere Atome stimulieren können. Andere Atome werden stimuliert, und dann gibt es viele gleichphasige Photonen mit der gleichen Wellenlänge.
So erzeugen Laser kohärentes Licht.
Wenn ein Photon mit der richtigen Energie (Energie gleich der Differenz zwischen angeregten und niederen Zustand) auf ein Atom trifft, kann es die Emission anregen, es kann jedoch auch absorbiert werden (stimulierte Absorption). Die Wahrscheinlichkeit, absorbiert zu werden, ist gleich der Wahrscheinlichkeit, die Emission anzuregen.
Deshalb, Die stimulierte Emission ist proportional zur Anzahl der Elektronen im angeregten Zustand.
Die stimulierte Absorption ist proportional zur Anzahl der Elektronen im unteren Zustand.
Eine Besetzungsumkehr ist notwendig. Wenn sich im unteren Zustand mehr Elektronen befinden würden, würde die stimulierte Absorption häufiger als die stimulierte Emission auftreten und uns würden die Photonen ausgehen.
Wenn Sie neugierig sind, werden die Einstien A- und B-Koeffizienten verwendet, um die Wahrscheinlichkeit einer spontanen Emission bzw. einer stimulierten Emission / Absorption zu beschreiben.
Die Zersetzung von H_2O_2 erzeugt Wasser und Sauerstoffgas, wobei 197 kJ pro Mol H_2O_2 freigesetzt werden. Wie viel Energie wird freigesetzt, wenn wir mit 798 Gramm H_2O_2 beginnen?
Q = 4629,5 kJ Die Wärmemenge (q), die aus der Zersetzung von 798 g H_2O_2 freigesetzt wird, könnte durch Folgendes ermittelt werden: q = DeltaHxxn wobei DeltaH die Reaktionsenthalpie und n die Molzahl von H_2O_2 ist. Man beachte, dass DeltaH = 197kJ * mol ^ (- 1). Um n zu finden, können wir einfach verwenden: n = m / (MM) wobei m = 798g die angegebene Masse ist und MM = 34g * mol ^ (-1) die ist Molmasse von H_2O_2. n = m / (MM) = (798cancel (g)) / (34cancel (g) * mol ^ (-1)) = 23,5 molH2O2. Somit ist q = DeltaHxxn = 197 (kJ) / (Löschung (mol)) xx23. 5cancel (mol) = 4629,5 kJ
Die von einer bestimmten Windkraftanlage erzeugte Leistung P variiert direkt als Quadrat der Windgeschwindigkeit w. Die Turbine erzeugt 750 Watt Leistung bei 25 km / h Wind. Was ist die Kraft, die es bei einem Wind von 40 Meilen pro Stunde erzeugt?
Die Funktion ist P = cxxw ^ 2, wobei c = eine Konstante ist. Finden wir die Konstante: 750 = cxx25 ^ 2-> 750 = 625c c = 750/625 = 1.2 Verwenden Sie dann den neuen Wert: P = 1.2xx40 ^ 2 = 1920 Watt.
Zeigen Sie, dass alle Polygonsequenzen, die von der Folge der Arithmetiksequenz mit der gemeinsamen Differenz d, d in ZZ erzeugt werden, Polygonsequenzen sind, die durch a_n = an ^ 2 + bn + c erzeugt werden können.
A_n = P_n ^ (d + 2) = an ^ 2 + b ^ n + c mit a = d / 2; b = (2-d) / 2; c = 0 P_n ^ (d + 2) ist eine polygonale Reihe von Rangstufen. Bei einer arithmetischen Sequenz wird die Zählung um d = 3 übersprungen. Sie erhalten eine Farbe (rot) (fünfeckige) Sequenz: P_n ^ color ( rot) 5 = 3 / 2n ^ 2-1 / 2n, was P_n ^ 5 = {1, Farbe (rot) 5, 12, 22,35,51, cdots} ergibt. Eine polygonale Folge wird gebildet, indem die n-te Summe einer Arithmetik genommen wird Sequenz. In der Analysis wäre dies eine Integration. Die Schlüsselhypothese lautet also: Da die arithmetische Sequenz linear ist (denken Sie an eine linea