Радіо атома

атом

Далеко не всім відомо, що атоми часом поводяться подібно радіостанціям – випромінюють радіохвилі. Правда, атом створює електромагнітне випромінювання зовсім не так, як це роблять звичайні генератори, що стоять в радіопередавачах. Всякий радіолюбитель знає, що в звичайному генераторі коливання виникають в контурі, що складається з котушки самоіндукції і конденсатора. Таких деталей в атомі, звичайно, немає. Там радіохвилі виникають в результаті стрибкоподібної перебудови електронної оболонки, коли з більш збудженого стану атом переходить у менш збуджений, що і супроводжується викиданням, випромінюванням порції енергії, званої квантом.

Щоб краще уявити собі цей процес, звернемося до атома водню – найпоширенішого в природі газу. Як і у інших хімічних елементів, водневі атоми бувають двох видів: з надлишком внутрішньої енергії і з недоліком її, або, як їх ще можна назвати, – активні і пасивні атоми. Випромінювати здатні тільки активні атоми, пасивні ж можуть лише поглинати енергію. Але і ті й інші весь час міняються ролями в результаті взаємного обміну надлишком енергії при зіткненні: активний атом випромінює квант, посилаючи тим самим у простір свій «позивний» радіосигнал, а пасивний поглинає його, стаючи в свою чергу активним. Приблизно так само відбувається випромінювання і поглинання радіохвиль в найпростіших комбінаціях атомів – в молекулах.

Атоми і молекули вельми охоче обмінюються квантами енергії. Вони випромінюють і поглинають завжди точно однакові порції її. А від величини цієї порції (своєї для кожної речовини) залежить довжина хвилі радіоімпульсу. Для різних речовин довжина хвилі радіовипромінювання різна, але для кожної речовини вона завжди незмінна.

Цей обмін енергією нагадує двох хлопців, що гойдаються на дошці, що лежить поперек колоди: то один вгорі, то інший. Той, хто вгорі, піднімає вгору товариша, але сам в цей час опускається вниз і потребує зусиль партнера, щоб знову піднятися. Зрозуміло, в природі обмін квантами відбувається не так швидко, як в нашому прикладі. Випромінений квант радіохвиль може блукати в міжзоряному просторі мільйони років, перш ніж зустрінеться з пасивним атомом і буде поглинений. Так відбувається справа в природі. А чи не можна описане явище використовувати в техніці? Про це читайте в наступній статті.

Автор: А. Кольцов.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *