KURZUS: Műszaki fizika alapjai

MODUL: XII. modul: Lézerek és mézerek

32. lecke: Mézerek és alkalmazásaik

| A jegyzet feldolgozandó fejezetei:
Mézerek és alkalmazásaik
Tanulási célok: A lecke anyagának feldolgozása után Ön képes lesz:
Elmondani és felrajzolni az ammóniamézer működését és lényegesebb részeit. Elmondani, hogyan valósul meg a populációinverzió az ammóniamézerben. Ismertetni, hogyan történik a jelek erősítése az ammóniamézerben. Elmondani, miért csak egy meghatározott frekvenciájú bemenő jelre reagál az ammóniamézer. Megmondani a mézerek erősítési tényezőjének és frekvencia-stabilitásának nagyságrendjét. Ismertetni annak alapötletét, hogyan lehet mézer segítségével pontos órát készíteni.
Támpontok a tanuláshoz
Elsőként azt jegyezzük meg, hogy ez a lecke az átlagosnál rövidebb, de nem lett volna érdemes a következő téma elejét ide erőltetni pusztán a leckék méretének kiegyenlítése céljából.
Az előző leckében az indukált emisszióval kapcsolatos ismereteket alkalmazva a mézer működése könnyen megérthető. Az egyetlen magyarázatra szoruló pont az, hogyan érik el a különböző energiájú ammóniamolekulák kiválogatásával a populációinverziót az üregrezonátorban. Ha ezt megérti, a lecke nehezén túl van.

| Ellenőrző kérdések
1. Milyen hullámhosszúságú elektromágneses hullámok koherens erősítésére szolgálnak a mézerek?
| Milliméteres nagyságrendű.
| Mikrométeres nagyságrendű.
| Deciméteres nagyságrendű.
| Méteres nagyságrendű.
2. Miben különbözik a magas és az alacsony energiájú ammóniamolekulák állapota az ammóniamézerben?
| A nagyobb energiaállapotban tartózkodó molekulák mágneses dipólnyomatéka más, mint azon molekuláké, amelyek alacsonyabb energiaállapotban vannak.
| A nagyobb energiaállapotban tartózkodó molekulák tehetetlenségi nyomatéka más, mint azon molekuláké, amelyek alacsonyabb energiaállapotban vannak.
| Semmiben.
| A nagyobb energiaállapotban tartózkodó molekulák elektromos dipólnyomatéka más, mint azon molekuláké, amelyek alacsonyabb energiaállapotban vannak.
3. Ammóniamézerek esetében milyen nagyságrendű a felerősített jel frekvenciájának ingadozása?
| 245 Hz
| 2,4 Hz
| 2,5 kHz
| 50 kHz
4. Az alábbiak közül melyik nem része az ammóniamézernek?
| Üregrezonátor.
| Kvadrupol lencse.
| Tükrök.
| Ammóniatartály.
Ha a lecke feldolgozásában elakad, kérje a tutor segítségét!