في ليزر الهليوم - نيون تثار ذرات الهيليوم بسبب .....

أهلاً بك يا بطل في منصة المأذون في الفيزياء!

سؤالك ممتاز جداً وفي صميم الفصل السابع (الليزر) من منهج الفيزياء الحديثة.

في ليزر الهيليوم - نيون، تثار ذرات الهيليوم بسبب التفريغ الكهربي (أو التصادم مع الإلكترونات المعجلة).

إليك التفاصيل العلمية والخطوات ببساطة لكي تثبت المعلومة في ذهنك:

• عند تطبيق فرق جهد مستمر وعالي (High DC Voltage) على طرفي أنبوبة الكوارتز التي تحتوي على خليط الغازين، يحدث تفريغ كهربي.
• هذا الجهد العالي يعجل الإلكترونات الموجودة في الأنبوبة، فتكسب طاقة حركة عالية.
• تصطدم هذه الإلكترونات المعجلة بذرات الهيليوم (وهي الأكثر عدداً في الخليط بنسبة 10 إلى 1 تقريباً).
• نتيجة لهذا التصادم، تكتسب ذرات الهيليوم طاقة وتنتقل إلى مستويات إثارة عليا شبه مستقرة، وتحديداً المستوى الطاقي الطاقي \( E_3 \).

وما هو دور الهيليوم بعد ذلك؟
تقوم ذرات الهيليوم المثارة بالتصادم (تصادماً غير مرن) مع ذرات النيون غير المثارة. ولأن مستويات الطاقة شبه المستقرة في الهيليوم قريبة جداً من مستويات الإثارة في النيون، تنتقل الطاقة بسهولة إلى ذرات النيون، مما يؤدي إلى إثارتها وتحقيق حالة الإسكان المعكوس لإنتاج شعاع الليزر.

📚 لشرح أعمق ومسائل تطبيقية أكتر، اشترك في منصة المأذون.