Мазер
Мáзер (англ. maser — microwave amplification by stimulated emission of radiation — посилення мікрохвиль за допомогою вимушеного випромінювання) — квантовий генератор, який випромінює когерентні радіохвилі у сантиметровому чи міліметровому діапазоні (довжина хвилі порядку сантиметра).
Принцип дії
ред.Принцип дії мазера подібний до принципу дії лазера: коли у речовині виникає інверсна заселеність атомних (чи молекулярних) енергетичних рівнів (тобто, коли кількість збуджених атомів (або молекул) на верхньому енергетичному рівні значно перевищує кількість таких же на нижчому енергетичному рівні), стає можливим здійснення стимульованого випромінювання. Тоді середовище не поглинає електромагнітне випромінювання з відповідною довжиною хвилі, а навпаки — підсилює його.
Спектральний діапазон
ред.Лазерні промені ісують у всіх областях спектру. Електромагнітне випромінювання прийнято розділяти за частотними діапазонами[1].
| Назва діапазону | Довжини хвиль, λ | Частота, ν | Джерела лазерного проміня | |
|---|---|---|---|---|
| Радіохвилі | наддовгі | понад 10 км | до 30 кГц | Мазери |
| Довгі | 10 км — 1 км | 30 кГц — 300 кГц | ||
| Середні | 1 км — 100 м | 300 кГц — 3 МГц | ||
| Короткі | 100 м — 10 м | 3 МГц — 30 МГц | ||
| Ультракороткі | 10 м — 1 мм | 30 МГц — 300 ГГц[2] | ||
| Інфрачервоне випромінювання | 1 мм — 780 нм | 300 ГГц — 429 ТГц | Твердотільні лазери | |
| Видиме випромінювання | 780—380 нм | 429 ТГц — 750 ТГц | ||
| Ультрафіолетове | 380нм — 10нм | 3× 1014 Гц — 3× 1016 Гц | Газові лазери | |
| Рентгенівське | 10 нм — 5 пм | 3× 1016Гц — 6× 1019 Гц | Лазер на вільних електронах | |
| Гамма | до 5 пм | понад 6× 1019 Гц | Вимушене гамма-випромінювання | |
Застосування
ред.Мазери застосовують у техніці, для космічного зв'язку, у фізичних дослідженнях, а також як квантові еталони частоти[en].
Природні мазери
ред.
Після винаходу вважалося, що мазер — суто людське творіння, проте в 1960-х роках астрономи виявили велетенські космічні мазери, що випромінюють потужні радіолінії з довжиною хвилі 18 см та 1,35 см. У наш час процес відкриття нових космічних мазерів за допомогою деяких потужних космічних телескопів триває постійно[3]. Умови для генерації мазерного випромінювання виникають у компактних молекулярних хмарах (розміром мільйони кілометрів), що містять молекули гідроксилу та води[4]. Накачка мазера відбувається через випромінювання зорі всередині хмари, зіткнення з іншими атомами або хімічні реакції[5][6].
Література
ред.- Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Донбас, 2007. — Т. 2 : Л — Р. — 670 с. — ISBN 57740-0828-2.
Посилання
ред.- ↑ «Електромагнітне випромінювання» [Архівовано 6 листопада 2016 у Wayback Machine.] / Енциклопедія сучасної України / ред. кол.: І. М. Дзюба [та ін.] ; НАН України, НТШ. — К. : Інститут енциклопедичних досліджень НАН України, 2001–2024. — ISBN 966-02-2074-X./\.
- ↑ ГОСТ 24375-80 Радиосвязь Термины и определения.
- ↑ Hubble показав «космічний мазер» у сузір'ї Жертівника. ФОТО. 28.08.2023, 15:04
- ↑ Шкловский И. С. 4. Космические мазеры // Звезды: их рождение, жизнь и смерть. — 3-е изд., перераб. — М. : Наука, Главная редакция физико-математической литературы, 1984. — 384 с.(рос.)
- ↑ Collisional and radiative pumping in 22-GHz water masers(англ.)
- ↑ Molecular Excitation in the Interstellar Medium: Recent Advances in Collisional, Radiative, and Chemical Processes(англ.)