Time Evolution - ภาควิชาฟิสิกส์
Time Evolution - ภาควิชาฟิสิกส์
Time Evolution - ภาควิชาฟิสิกส์
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
Quantum Mechanics ระดับบัณฑิตศึกษา 4 <strong>Time</strong> <strong>Evolution</strong> 4-30<br />
NH 3<br />
Maser (Microwave Amplification by Stimulated Emission)<br />
แยกโมเลกุล ammonia เปนสองประเภท<br />
2<br />
μ<br />
∂<br />
( ) e ∂<br />
Fz<br />
=− E z =±<br />
( z)<br />
∂z A ∂z<br />
E<br />
I<br />
II<br />
wave cavity ที่ปรับความถี่ resonance ที่ 24GHz พอดี<br />
ภาพ 4.11 แสดงหลักการทํางานของ Maser ที่สามารถสรางคลื่นแมเหล็กไฟฟาความเขาสูง ได<br />
คลายๆกัน laser ที่เราคุนเคยกันดี เพียงแตคลื่นแมเหล็กไฟฟาที่ไดจาก Maser มีความถี่ 24GHz<br />
ดูผิวเผิน สมการ (4.70) เปนเพียงความสัมพันธระหวางพลังงานของระบบ และความเขมของ<br />
สนามไฟฟา E ที่ปอนเขาไปในระบบ อยางไรก็ตามความสัมพันธดังกลาว เปนหนึ่งในปจจัย<br />
สําคัญที่ทําให J.P. Gordon, H. J. Zeiger, และ C.H. Townes [Phys. Rev. 99, 1264-1274 (1955)] ได<br />
ประสบความสําเร็จในการสรางสิ่งที่เรียกวา Maser ซึ่งยอมาจาก (Microwave Amplification by<br />
Stimulated Emission) โดยที่ตอมาในป 1964 Townes ไดรับรางวัลโนเบลอันเนื่องมาจากงานของ<br />
เขาที่เกี่ยวของกับ Maser และ Laser<br />
ภาพ 4.11 แสดงหลักการทํางานของ Maser ซึ่งประกอบดวย beam ของ ammonia โมเลกุล ที่แตเดิมมี<br />
ทั้งที่อยูในสถานะ I และ II ดังแสดงดวยวงกลมสีแดงและสีน้ําเงินตามลําดับ จากนั้น beam<br />
ของ ammonia ผานเขาสูบริเวณที่ใชเปนตัวแยก state ทั้งสองออกจากกัน<br />
จากสมการ (4.70) ถาเราออกแบบใหความเขมของสนามไฟฟาเปนฟงชันกที่เปลี่ยนไปตามแกน z<br />
<br />
กลาวคือ E=<br />
E( z)<br />
จะไดวา พลังงานของ ammonia โมเลกุลก็ยอมตองขึ้นกับพิกัดในแกน z ที่<br />
โมเลกุลนั้นๆปรากฏอยู<br />
Ez ( ) ≅ E A<br />
0<br />
2<br />
e<br />
μ E ( z)<br />
2A<br />
2<br />
∓ ∓ _________________________ (4.71)<br />
และเมื่อพลังงานเปนฟงชันกของตําแหนง เราสามารถคํานวณแรงที่กระทําตอโมเลกุลของ ammonia<br />
ไดวา<br />
Dr. Teepanis Chachiyo ภาควิชาฟสิกส มหาวิทยาลัยขอนแกน teepanis@kku.ac.th Draft Oct 2009
Change language