Рубин - кристалл А12O3 (корунд) с небольшой добавкой ионов Сr3+, замещающих в кристаллич. решётке корунда ионы А1 и окрашивающих корунд в красный цвет (от розового до малиново-красного в зависимости от концентрации Сг). Темп-pa плавления 2050°С. По механич. свойствам Р. близок к корунду (одному из самых твёрдых минералов). Первоначальное применение в технике получил как материал для часовых подшипников; производство искусств. Р. вначале было налажено для нужд часовой промышленности. В квантовой электронике Р. с 1958 используют в качестве активного вещества в квантовых усилителям и твердотельных лазерах. Применение Р. в квантовой электронике связано с особенностями спектра Сr3+ и с механич. прочностью.
Уровни энергии иона Сr3+ в кристаллич. решётке корунда отличаются
от уровней свободного иона Сr3+. Внутрикристаллическое поле Екр
и дефекты кристаллич. решётки (в т. ч. механич. напряжения и тепловые
колебания ионов) «размывают» уровни энергии Сr (рис. 1). Нек-рые уровни,
напр.
превращаются в полосы. На положение др. уровней (напр.,
)
электрич. поле влияет слабее, и их уширение незначительно. Переходы с основного
уровня
на широкие полосы
соответствуют поглощению зелёного и фиолетового света. Переходы с
на узкие уровни
не
оказывают влияния на окраску кристалла, т. к. красный свет практически
не поглощается. Т. о., положение и ширина полос поглощения
определяют красный цвет Р.
Рис. 1. Схема энергетических уровней иона Сr3+ в рубине.
Рис. 2. Расщепление уровней иона Сr3+ в рубине в магнитном
поле, направление котооого параллельно кристаллографической оси кристалла
и составляет с ней углы 54,7° и 90°.
При обычных темп-pax практически все ионы Сг3+ находятся
на двух нижних уровнях
,
отличаясь величиной проекции магн. момента на направление поля Eкр.
Частота перехода между ними v=11,9 ГГц. Каждый уровень иона Сr3+
в Р. дважды вырожден (противоположные знаки проекции магн. момента иона
на Екр). Магн. поле Н дополнительно расщепляет каждый из уровней
на 2, величина расщепления зависит от величины поля Н и его ориентации
относительно крис-таллографич. оси кристалла (рис. 2; см. Зеемана эффект ).Т.
о., в Р., находящемся в пост, поле Я, образуются 4 уровня, переходы между
к-рыми находятся в диапазоне СВЧ. Благодаря этому Р. может быть использован
как трёхуровневая система в квантовых парамагн. усилителях. Применение
Р. в квантовых усилителях обусловлено также большим временем его спин-решёточной
релаксации при низких темп-pax и, следовательно, малой потребляемой мощностью
накачки.
В лазере оптич. диапазона Р. накачивается светом от мощной лампы с широким
спектром излучения, соответствующим переходам с уровней
,
на полосы
,
. Подавляющее большинство возбуждённых ионов отдаёт часть своей энергии
тепловым колебаниям кристалла и переходит на уровни
,
к-рые не заселены при комнатной температуре. Время жизни ионов на уровнях
достаточно велико (3,5 мс), и большинство ионов скапливается на них. При
достаточно мощной накачке уменьшение населённостей уровней
и обогащение населённостей уровней
приводит
к инверсии населённостей уровней
и,следовательно, к генерации света с длиной волны
(рис. 1), что соответствует красному свету (см. Твердотельный лазер).
Рис. 3. Выращивание рубина по методу Вернейля. Смесь А12О3 и Сr2О3 в виде пудры сыплется сверху на выращиваемый кристалл, верхняя кромка которого находится в пламени горелки с температурой 2050 °С, достаточной для плавления рубина. Кристалл постепенно опускают, и расплавленный слой смеси, выходя из пламени, кристаллизуется.
Искусств. монокристаллы Р. выращиваются обычно по методу Вернейля в кислородно-водородном пламени (рис. 3; см. также Монокристаллов выращивание ).Удаётся получить монокристаллы Р. в виде стержней диаметром до 5 см и метровой длины.
Релятивисты и позитивисты утверждают, что "мысленный эксперимент" весьма полезный интрумент для проверки теорий (также возникающих в нашем уме) на непротиворечивость. В этом они обманывают людей, так как любая проверка может осуществляться только независимым от объекта проверки источником. Сам заявитель гипотезы не может быть проверкой своего же заявления, так как причина самого этого заявления есть отсутствие видимых для заявителя противоречий в заявлении.
Это мы видим на примере СТО и ОТО, превратившихся в своеобразный вид религии, управляющей наукой и общественным мнением. Никакое количество фактов, противоречащих им, не может преодолеть формулу Эйнштейна: "Если факт не соответствует теории - измените факт" (В другом варианте " - Факт не соответствует теории? - Тем хуже для факта").
Максимально, на что может претендовать "мысленный эксперимент" - это только на внутреннюю непротиворечивость гипотезы в рамках собственной, часто отнюдь не истинной логики заявителя. Соответсвие практике это не проверяет. Настоящая проверка может состояться только в действительном физическом эксперименте.
Эксперимент на то и эксперимент, что он есть не изощрение мысли, а проверка мысли. Непротиворечивая внутри себя мысль не может сама себя проверить. Это доказано Куртом Гёделем.
Понятие "мысленный эксперимент" придумано специально спекулянтами - релятивистами для шулерской подмены реальной проверки мысли на практике (эксперимента) своим "честным словом". Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.
|
|
 |
