Maser

Maser là tên viết tắt của cụm từ Microwave Amplification by Stimulation Emission ofRadiation và có nghĩa là "Khuếch đại sóng vi ba bằng phát xạ kích thích". Maser và lasercó cơ chế hoạt động giống nhau, chỉ khác là maser hoạt động với tần số photon ở vùng visóng còn laser hoạt động trong phổ cực tím, ánh sáng hay hồng ngoại.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
MaserMaser là tên viết tắt của cụm từ Microwave Amplification by Stimulation Emission ofRadiation và có nghĩa là Khuếch đại sóng vi ba bằng phát xạ kích thích. Maser và lasercó cơ chế hoạt động giống nhau, chỉ khác là maser hoạt động với tần số photon ở vùng visóng còn laser hoạt động trong phổ cực tím, ánh sáng hay hồng ngoại.Mục lục[giấu] 1 Lịch sử • 2 Kĩ thuật • 3 Phân loại • o 3.1 Maser nhân tạo o 3.2 Maser tự nhiên 4 Ứng dụng • 5 Xem thêm •[sửa] Lịch sửNhững bài báo đầu tiên về maser được công bố vào năm 1954, gồm những kết quả thựcnghiệm một cách đồng thời và độc lập bởi Charles Townes cùng đồng nghiệp tại trườngĐại học Columbia ở Thành phố New York, và tiến sĩ Basov cùng tiến sĩ Prochorov ở việnLebedev thành phố Moskva. Cả ba nhà khoa học này đều nhận giải thưởng Nobel năm1964 cho những đóng góp của họ.Nguyên lý cơ bản dẫn đến sự ra đời của maser (hay laser) chính là khái niệm phát xạ kíchthích, lần đầu được đưa ra bởi Albert Einstein năm 1917. Khái niệm này được bắt nguồntừ những hiện tượng gần gũi trong thế giới vật chất và bức xạ, đó là hấp thụ và phát xạtức thời.[sửa] Kĩ thuậtCó nhiều loại maser. Nhìn chung có thể tóm thành 2 loại như maser chất khí và maserchất rắn, chỉ chưa có lý thuyết về maser chất lỏng. Trong mỗi loại có nhiều loại nhỏ hơn;ví dụ, maser chất rắn có nhiều loại khác nhay như 2 mức rắn và 3 mức khuyếch tán.Trong khi hoạt động, nhiều loại maser sử dụng hêli lỏng để làm lạnh nhiệt độ xuống tới 4K, Điều này làm giảm tiếng ồn tạo ra bởi sự rung động của electron, hạt nhân và các hạtkhác.Có một số chất hóa học có khả năng khuyếch tán. Trong đó có nước, bazơ, ammonia(NH3), metanol (CH3OH), formon (CH2O), monoxit silic (SiO) và ion hiđrô. Các maserkhí trơ là ví dụ cho môi trường khuyếch tán không phân cực.[sửa] Phân loạiCó 2 loại maser, đó là maser nhân tạo và maser tự nhiên.[sửa] Maser nhân tạoTrong maser nhân tạo, các chuỗi nguyên tử hoặc phân tử được kích thích để hình thànhnên phản ứng dây chuyền. Để đạt được các bước sóng cần thiết cho việc hình thành phảnứng dây chuyền, người ta đưa dòng điện vào một khoang chứa đầy các nguyên tử hoặcphân tử, dẫn đến quá trình phát xạ, làm cho các nguyên tử từ trạng thái ban đầu được đẩylên trạng thái kích thích, rồi từ trạng thái kích thích ngắn chuyển sang trạng thái không ổnđịnh dài. Dần dần, các nguyên tử này được tích lũy ở cùng một vị trí và có cùng mộttrạng thái. Dòng maser, phát xạ kích thích, xuất hiện khi tất cả các nguyên tử tích lũy đóđồng thời tạo một bước chuyển pha, rơi xuống trạng thái ban đầu và giải phóng nănglượng với bước sóng của bức xạ sóng vi ba. Dòng bức xạ này sẽ tương tác với cácnguyên tử còn chưa rơi khác, kích thích chúng giải phóng thêm photon cùng pha, cùngtần số và cùng hướng bay, dẫn đến phản ứng dây chuyền.[sửa] Maser tự nhiênMaser tự nhiên hình thành ở các vì sao trong vũ trụ. Ví dụ, các phân tử nước ở vùng đanghình thành sao, sau khi trải qua quá trình nghịch chuyển, bức xạ với tần số 22 GHz, tạo racác đường phổ được cho là sáng nhất trong số các sóng radio đến từ vũ trụ