يتولد الليزر عندما تكون الفوتونات المنبعثة؟
يسرنا نحن فريق موقع " جيل الغد ".
كيف يتم توليد الليزر؟
ولتحقيق ذلك يجب أن يكون المستوى(طا2) شبه مستقر (أي تستطيع الذرات الاستقرار فيه مدة زمنية أطول نسبياً (علل)وذلك حتى تتراكم الإلكترونات في هذا المستوى لفترة زمنية تكفي لحدوث عملية توليد أشعة الليزر) ويسمى تواجد الذرات في المستوى المثار(طا2) بالاستيطان العكسي (علل) لأنه عكس الاستيطان الطبيعي الذي يحدث في المستوى الأرضي (طا1). 2ـ إجراء ترتيبات معينة تجعل خروج معظم الفوتونات متفقة في الطور والتردد والاتجاه. * تعريف الاستيطان العكسي: هو عملية زيادة عدد الإلكترونات في مستوى الطاقة(طا2) عن عددها في المستوى (طا1) وهو شرط إنبعاث أشعة الليزر. كيف يتم توليد الليزر؟. ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
س: ما المبدأ الذي يقوم عليه توليد الأشعة الليزرية. وزراي (2004ـ 2005م)
جـ: مبدأ توليد أشعة الليزر:
1 ـ الامتصاص المستحث
2 ـ الانبعاث التلقائي
3 ـ الانبعاث المستحث **************************************
شرح بالفيديو لدرس:مبدأ توليد أشعة الليزر
كيف يتم توليد الليزر؟
كلمة ليزر LASER هي اختصار لعبارة Light Amplification by Stimulated of Radiation، والتي تعني تضخيم الضوء بالإصدار المحثوث للإشعاع، حيث تشير كلمة ضوء إلى الإشعاع الكهرطيسي مهما كان تواتره، وليس إلى الإشعاع الكهرطيسي الذي يقع تواتره في مجال تواتر الأشعة المرئية فقط. يمكن استخدام كلمة ليزر للإشارة إلى تقنيات غير ضوئية تشترك مع ضوء الليزر في بعض الصفات، إذ - على سبيل المثال - أطلق اسم الليزر الذري على منبع ذرات تصدر في حالة مترابطة. المبدأ الأساسي لإصدار ضوء الليزر
يعتمد المبدأ الأساسي لإصدار الليزر على ثلاثة عناصر أساسية وهي الامتصاص، والإصدار التلقائي، والإصدار المحثوث. يمكن للإلكترونات التي توجد في الذرة تدور حول نواتها أن تشغل مدارات مختلفة (Q, L, M, N, O أو غيرها). عندما ينتقل الإلكترون من مدار إلى مدار آخر أكثر بعدا عن النواة تزداد الطاقة الداخلية للذرة. إن الحالة الأساسية للذرة هي الحالة التي تكون فيها طاقة الذرة الداخلية أصغر ما يمكن، أما الحالات التي تكون فيها طاقة الذرة الداخلية أعلى من الطاقة الأساسية فتسمى بالحالات المثارة، ولكي تنتقل الذرة من حالة مثارة إلى الحالة الأساسية فإنها تصدر طاقة إلى الخارج، أما إذا امتصت الذرة طاقة، فإنها إذا كانت في الحالة الأساسية تصبح في حالة مثارة، وإذا كانت في حالة مثارة، تصبح طاقتها أعلى.
وأضاف الدكتور مفلح: "أنه قد دل الدليل على بطلان هذه التقنية من كلام أهل الاختصاص، وكلامهم في هذا أكثر وأشهر من أن يذكر، فإنه قد تقرر عندهم - من خلال التجارب التي أجريت في مجال زيادة الأمطار- أن النتائج كانت في أغلبها سلبية، وأخفقت العديد من المشاريع خاصة مشاريع بذر السحب، بحيث لم تحقق الهدف الذي تبتغيه، بل كانت النتيجة معاكسة، وهي حدوث تناقص في الهطول، وكانت نسبة التناقص في العديد من المشاريع تفوق نسبة الزيادة المعتادة والمتوقعة قبل إنجاز المشروع، كما أن عمليات إسقاط المطر لا تزال غير اقتصادية ومكلفة، ولذا لم تخرج إلى حيز التنفيذ الميداني إلا على شكل تجارب بحثية بهدف الدراسة". وطالب بإيقاف مشروع الاستمطار الصناعي لأنه قد ثبت وجود الضرر في استخدام هذه التقنية على الأحياء من البشر والحيوان والنبات؛ لأن المواد المستخدمة في بذر السحب مواد سامة بحسب تصنيف المنظمات العالمية، ومنها مكتب البيئة والصحة والسلامة بجامعة بيركلي، كاليفورنيا بالولايات المتحدة يصنف يود الفضة بأنه مادة كيماوية غير عضوية، خطرة، لا تذوب في الماء، وسامة للإنسان والأسماك. وتفهرس وكالة حماية البيئة الأمريكية مادة يود الفضة ضمن المواد الخطرة والسامة.
حكم الاستمطار الصناعي الثانوي
يؤدي الاستمطار الصناعي إلى هطول الأمطار بنسبة أكبر، وذلك يحدث حينما تصبح الظروف مناسبة لسقوط المطر، بينما السحاب ليس قويًا بما فيه الكفاية لإنتاجها. حكم الاستمطار الصناعي – سكوب الاخباري. في الكثير من الأحيان، تستعمل المطارات الاستمطار الصناعي كنوع من الطرق التي تساعد على خلق ظروف مناسبة حول مدرجاتها، وذلك حينما يكون هناك ضباب، برد، أو جليد، حيث إن هذه الظروف يمكنها أن تتسبب في تعطيل إقلاع أو هبوط الطائرات. أضرار الاستمطار الصناعي
تهدف غالبية الجهود التي تبذلها الدول في عمليات استمطار السحب إلى زيادة نسب هطول الأمطار، وهو ما يؤدي إلى توفير موارد أمطار أكثر من أجل مكافحة الجفاف وغيره من ظروف الجفاف المنخفضة، ولكن مثله مثل جميع الأمور التي تمتلك إيجابيات وسلبيات، وفي التالي بعض من أضرار الاستمطار الصناعي: [4]
في حال كانت السماء صافية في توقعات الأحوال الجوية، فإن الاستمطار الصناعي سوف يفشل، حيث ينبغي أن تكون السحب تمتلك إمكانية هطول الأمطار حتى تنجح هذه التقنية. يحدث الاستمطار الصناعي حينما يتم إطلاق مواد كيميائية في السحاب، حيث إن الهدف من ذلك هو إنشاء بذور تستطيع جذب التكثيف. استمطار السحب لا يعتبر مضمون بنسبة 100%، ولكن تصبح الاحتمالات ممكنة أكثر، حينما تكون السحب مظلمة.
حكم الاستمطار الصناعي Ipi
تسبَّبت عملية " تطعيم السحب " في كثير من الخلافات ، والمناقشات ، فالعلماء لم
يكونوا قادرين على إثبات تأثيرها العملي في كل الحالات ، ويضاف إلى ذلك اعتقاد بعض
الناس بأن زيادة سقوط المطر في مناطق معينة: قد يؤدي إلى نقصه في مناطق أخرى "
انتهى. ثانياً:
كلام بعض خبراء البيئة ، والأرصاد الجوية:
1. قال الكاتب البيئي أسعد سراج أبو رزيزة: " في عام 2003 م ذكر تقرير للأكاديمية
القومية للعلوم بالولايات المتحدة الأمريكية: ( أنه لا توجد حتى الآن أدلة حاسمة ،
ونتائج موثقة تؤكد فاعلية هذه التقنية). خطة الاستمطار الصناعي السعودية | مجلة البرونزية. وتذكر جمعية الأرصاد الجوية الأمريكية: ( أن هناك مؤشرات لاحتمال زيادة كمية
الأمطار بنسبة 10% بعد بذر السحب ، واستمطارها). ويقول الدكتور " ويليام كوتون " من قسم علوم الأرصاد بجامعة ولاية كولورادو: " إنه
لم نر - باستثناء بعض الحالات النادرة - أدلة حاسمة تؤكد أن استمطار السحب يحقق
أهدافه ". وتذكر منظمة الكومنولث للعلوم والصناعة في تقرير لها: " أنه من المستحيل كسر
الجفاف باصطياد المطر صناعيّاً ، وتؤكد أن نجاح تجاربها كان مرهوناً بنوع السحب
المستهدفة ، وأن معظم السحب لا يمكن استمطارها "
2. وقال أيضاً – الكلام لأسعد سراج -: " الأثر البيئي لهذه التقنية يجب البحث فيه
ومعرفة جوانبه ، فالمواد المستخدمة في بذر السحب: مواد سامة - بحسب تصنيف المنظمات
العالمية - ، فمكتب البيئة والصحة والسلامة بجامعة " بيركلي " - كاليفورنيا
بالولايات المتحدة - يصنف " يود الفضة " بأنه مادة كيماوية غير عضوية ، خطرة ، لا
تذوب في الماء ، وسامة للإنسان ، والأسماك.
وذلك لأن عملية الاستمطار الصناعي تحتاج
إلى قيمة تصل إلى خمسة آلاف دولار أمريكي، وذلك في حالة استمطار أربعة وعشرون سحابة
تقريبًا. في حين أن تكلفة الاستمطار في المملكة
العربية السعودية تعادل ستة مليار ريال سعودي، وذلك في العام الواحد. كيف تتم عملية الاستقطار الصناعي
تتم عملية الاستمطار
الصناعي عن طريق مجموعة من الطرق التي يتم استخدامها من قبل العديد من الدول
المختلفة والتي تكون على هذا النحو الآتي:
يتم الاعتماد في الاستمطار على رش السحب،
والتي تحتوي على البخار، وذلك من خلال الرذاذ الموجود في الهواء. كما أنه يتم توزيع بلورات متشكلة من
الجليد فوق الغيمة، وذلك عن طريق استعمال بعض الطائرات. حكم الاستمطار الصناعي الثانوي. ويساعد ذلك على تقليل معدل الحرارة الخاصة
بالهواء، وهو ما ينتج عنه بلورات الجليد في درجات منخفضة من الحرارة. وبالتالي يتم تواجد مجموعة من قطرات
الماء وتركزها في السحب، وهذا ما يؤدي إلى هبوطها وكأنه مطر يهبط من السماء. ويتم استخدام مجموعة من المواد في تلك العملية،
ومن بينها الثلوج الجافة، وأيضًا رذاذ الماء. وبعض المواد الأخرى مثل كلوريد الصوديوم،
وأيضًا كلوريد الكالسيوم، وثاني أكسيد الكربون الصلب، وكذلك يوديد الفضة.