к библиотеке   к оглавлению   FAQ по эфирной физике   ТОЭЭ   ТЭЦ   ТПОИ   ТИ  

РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА

Глоссарий по физике

А   Б   В   Г   Д   Е   Ж   З   И   К   Л   М   Н   О   П   Р   С   Т   У   Ф   Х   Ц   Ч   Ш   Э   Ю   Я  

Рубин

Рубин - кристалл А12O3 (корунд) с небольшой добавкой ионов Сr3+, замещающих в кристаллич. решётке корунда ионы А1 и окрашивающих корунд в красный цвет (от розового до малиново-красного в зависимости от концентрации Сг). Темп-pa плавления 2050°С. По механич. свойствам Р. близок к корунду (одному из самых твёрдых минералов). Первоначальное применение в технике получил как материал для часовых подшипников; производство искусств. Р. вначале было налажено для нужд часовой промышленности. В квантовой электронике Р. с 1958 используют в качестве активного вещества в квантовых усилителям и твердотельных лазерах. Применение Р. в квантовой электронике связано с особенностями спектра Сr3+ и с механич. прочностью.

Уровни энергии иона Сr3+ в кристаллич. решётке корунда отличаются от уровней свободного иона Сr3+. Внутрикристаллическое поле Екр и дефекты кристаллич. решётки (в т. ч. механич. напряжения и тепловые колебания ионов) «размывают» уровни энергии Сr (рис. 1). Нек-рые уровни, напр.8013-15.jpg превращаются в полосы. На положение др. уровней (напр.,8013-16.jpg) электрич. поле влияет слабее, и их уширение незначительно. Переходы с основного уровня8013-17.jpg на широкие полосы8013-18.jpg соответствуют поглощению зелёного и фиолетового света. Переходы с8013-20.jpg на узкие уровни8013-21.jpgне оказывают влияния на окраску кристалла, т. к. красный свет практически не поглощается. Т. о., положение и ширина полос поглощения8013-22.jpg определяют красный цвет Р.
8013-19.jpg

Рис. 1. Схема энергетических уровней иона Сr3+ в рубине.

8013-23.jpg

Рис. 2. Расщепление уровней иона Сr3+ в рубине в магнитном поле, направление котооого параллельно кристаллографической оси кристалла8013-24.jpg и составляет с ней углы 54,7° и 90°.8013-25.jpg

При обычных темп-pax практически все ионы Сг3+ находятся на двух нижних уровнях8013-26.jpg, отличаясь величиной проекции магн. момента на направление поля Eкр. Частота перехода между ними v=11,9 ГГц. Каждый уровень иона Сr3+ в Р. дважды вырожден (противоположные знаки проекции магн. момента иона на Екр). Магн. поле Н дополнительно расщепляет каждый из уровней8013-27.jpg на 2, величина расщепления зависит от величины поля Н и его ориентации относительно крис-таллографич. оси кристалла (рис. 2; см. Зеемана эффект ).Т. о., в Р., находящемся в пост, поле Я, образуются 4 уровня, переходы между к-рыми находятся в диапазоне СВЧ. Благодаря этому Р. может быть использован как трёхуровневая система в квантовых парамагн. усилителях. Применение Р. в квантовых усилителях обусловлено также большим временем его спин-решёточной релаксации при низких темп-pax и, следовательно, малой потребляемой мощностью накачки.

В лазере оптич. диапазона Р. накачивается светом от мощной лампы с широким спектром излучения, соответствующим переходам с уровней8013-28.jpg, на полосы8013-29.jpg,8013-30.jpg . Подавляющее большинство возбуждённых ионов отдаёт часть своей энергии тепловым колебаниям кристалла и переходит на уровни8013-32.jpg, к-рые не заселены при комнатной температуре. Время жизни ионов на уровнях8013-33.jpg достаточно велико (3,5 мс), и большинство ионов скапливается на них. При достаточно мощной накачке уменьшение населённостей уровней8013-34.jpg и обогащение населённостей уровней8013-35.jpgприводит к инверсии населённостей уровней8013-36.jpg и,следовательно, к генерации света с длиной волны8013-37.jpg (рис. 1), что соответствует красному свету (см. Твердотельный лазер).

8013-31.jpg

Рис. 3. Выращивание рубина по методу Вернейля. Смесь А12О3 и Сr2О3 в виде пудры сыплется сверху на выращиваемый кристалл, верхняя кромка которого находится в пламени горелки с температурой 2050 °С, достаточной для плавления рубина. Кристалл постепенно опускают, и расплавленный слой смеси, выходя из пламени, кристаллизуется.

Искусств. монокристаллы Р. выращиваются обычно по методу Вернейля в кислородно-водородном пламени (рис. 3; см. также Монокристаллов выращивание ).Удаётся получить монокристаллы Р. в виде стержней диаметром до 5 см и метровой длины.

Литература по рубину

  1. Справочник по лазерам, пер. с англ., под ред. А. М. Прохорова, т. 1, М., 1978, гл. 11 - 15;
  2. Карлов Н. В., Лекции по квантовой электронике, 2 изд., М., 1988;
  3. Прохоров А. М., Новое поколение твердотельных лазеров, "УФН", 1986, т. 148, с. 7;
  4. Прохоров А. М., Щербаков И. А., Лазеры на кристаллах редкоземельных гранатов с хромом, "Изв. АН СССР, сер. физ.", 1987, т. 51, № 8, с. 1341;
  5. OSA Proceedings on Advanced Solid-State Lasers. February 7-10, 1994 in Salt Lake City, UT, v. 20.
к библиотеке   к оглавлению   FAQ по эфирной физике   ТОЭЭ   ТЭЦ   ТПОИ   ТИ  

Знаете ли Вы, что такое "усталость света"?
Усталость света, анг. tired light - это явление потери энергии квантом электромагнитного излучения при прохождении космических расстояний, то же самое, что эффект красного смещения спектра далеких галактик, обнаруженный Эдвином Хабблом в 1926 г.
На самом деле кванты света, проходя миллиарды световых лет, отдают свою энергию эфиру, "пустому пространству", так как он является реальной физической средой - носителем электромагнитных колебаний с ненулевой вязкостью или трением, и, следовательно, колебания в этой среде должны затухать с расходом энергии на трение. Трение это чрезвычайно мало, а потому эффект "старения света" или "красное смещение Хаббла" обнаруживается лишь на межгалактических расстояниях.
Таким образом, свет далеких звезд не суммируется со светом ближних. Далекие звезды становятся красными, а совсем далекие уходят в радиодиапазон и перестают быть видимыми вообще. Это реально наблюдаемое явление астрономии глубокого космоса. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.

НОВОСТИ ФОРУМАФорум Рыцари теории эфира
Рыцари теории эфира
 14.09.2019 - 18:23: ПЕРСОНАЛИИ - Personalias -> WHO IS WHO - КТО ЕСТЬ КТО - Карим_Хайдаров.
13.09.2019 - 09:08: ЭКОЛОГИЯ - Ecology -> Биологическая безопасность населения - Карим_Хайдаров.
12.09.2019 - 17:47: ВОЙНА, ПОЛИТИКА И НАУКА - War, Politics and Science -> РАСЧЕЛОВЕЧИВАНИЕ ЧЕЛОВЕКА. КОМУ ЭТО НАДО? - Карим_Хайдаров.
12.09.2019 - 16:47: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Вячеслава Осиевского - Карим_Хайдаров.
12.09.2019 - 13:10: ЭКОНОМИКА И ФИНАНСЫ - Economy and Finances -> ПРОБЛЕМА КРИМИНАЛИЗАЦИИ ЭКОНОМИКИ - Карим_Хайдаров.
12.09.2019 - 13:03: СОВЕСТЬ - Conscience -> РУССКИЙ МИР - Карим_Хайдаров.
08.09.2019 - 03:42: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от О.Н. Четвериковой - Карим_Хайдаров.
07.09.2019 - 07:36: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Декларация Академической Свободы - Карим_Хайдаров.
07.09.2019 - 03:18: ЭКОЛОГИЯ - Ecology -> Проблема ГМО - Карим_Хайдаров.
05.09.2019 - 13:33: ВОЙНА, ПОЛИТИКА И НАУКА - War, Politics and Science -> Проблема государственного терроризма - Карим_Хайдаров.
05.09.2019 - 13:31: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Вячеслава Негребы - Карим_Хайдаров.
01.09.2019 - 18:04: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Светланы Вислобоковой - Карим_Хайдаров.
Bourabai Research Institution home page

Bourabai Research - Технологии XXI века Bourabai Research Institution