2.2. Автотолқындар және өзіндік құрылым
Оқулыкгың
алдыңғы
бөлімдерінде
жүйенің
өзіндік
құрылымында өзін-өзі қолдайтын автотолқындар ролі туралы
айтьиіған болатын. Автотолқьшдар теориясының негізі 1950-70
жылдары
салынған
(Москва,
ММУ);
оған
бейсызық
оптиканың дамуындағы лазердің іс жүзіне асырылуы көп эсер
етті.
Лазер-оптикалық
кванттық
генератор-оптикалық
резонатордағы активті ортаның еріксіз сәулеленуінің есебінен
пайда болатьш
когерентті
(фазалар
айырымы тұрақгы
болатын), іс жүзінде монохроматты (бір толқын үзындықты)
электромагниттік толқындарды генерациялайтын қондырғы.
Қазіргі
кезде лазерлер
кристаддардан,
газдардан және
сүйықгардан жасалынады.
Қуатты лампа
2.7-сурет. Рубин лазерінің схемасы
Резонатор ішіндегі сыртқы көз арқылы (мысалы, 2.7-
суретте, рубин лазері үшін-импульстік шам) “толтырумен”
қоздырылған активті ортаньщ бір нүктесінен спонтанды (өз
еркімен) фотон үшін шығады. Резонатор оның жиілігіне
үйлестірілген және фотон көп рет резонатордың айналы
қарама-кдрсы екі жақ қабырғаларынан (оның біреуі жартылай
мөлдір немесе лазер сәулесі шығатын терезесі бар) шағыла
отырып, акгивті ортаға эсер етіп, дәл осындай фотондар
шығаруға мәжбүрлейді. Бұл кері байланыс осы процестің бас
кджетті бөлігі болып табылады. Нәтижесінде, резонаторда
элекгромагниттік
энергия
жинақгалады.
Бұдан
баскд
82
“толықтыруды ң ” баска да тәсідцері бар. Жинақталған энергия
өзінің сынақ мәнінен асқанда генерация қозады. Ол үздіксіз
немесе имггульсті болуы мүмкін. Лазерлік сәулеленудің
монохроматтылыгы
және
жоғары
бағытгалынуы
оның
энергиясын, өлшемі толқын ұзындыгымен шамалас (10'7м)
даққа,
яғни
атомдық
өрістер
деңгейінде
фокустауға
болатындығьш көрсетеді.
Егер
резонатордың
бір
жағын
уақытша
арнаулы
жапқышпен
(затвормен)
жапсақ,
онда
өте
мол
электромагниттік энергияны жинап алуға болады; затворды
ашқанымызда энергиясы жүздеген джоульға жететін алып
импульсты (20-50 нс) сәулелену жүзеге асырылады.
Мұның бәрі принципті жаңа технологиялық мүмкіндіктер
туғызады, оньщ көбісі іске асырылған. Лазерлерді көп
жерлерде қолданады, олар: изотоптарды ажырату, балқыту,
кесу, жағу (және бәрі үлкен дәлдікпен), асқьш таза
металдарды алу, сейсмографтар және басқа дәл приборлар,
спектроскопия, медициналық қансыз скалпель, көз және тері
ауруларын емдеу, атмосфера күйін бақылау қызметі, байланыс
(толқындарды
модуляциялаудағы),
Ай
мен
Шолпанды
локациялау, синтездегі термоядролық реакцияларды баскдру
және т.б.
Лазерлер-мүмкін
болатын
өзіндік
қүрылымньщ
мүмкіншіліктерін пайдаланған адам ойьшьщ өнімі. Осындай
қасиеттер
мазерлік
сәулеленуде
де
бар
(мазерлер-
радиодиапазонды
толқьш
үзындықгарындагы
кванттық
генераторлар). Тағы да космостық көздерден туындалатьгн
табиғи сәулелену болады. Бұлар күрделі және таңғажайыл
процестердің
өзіндік
қүрылымының
болатындыгын
дәлелдейді.
Лет отоліфіндардың жанудагы, механикадағы, химияд ағы,
экономикадағы, генетикадағы, жүйке қозуының берілуіндегі
және т.б. көптеген процесгердің өзіндік құрылымдарындагы
аткдратын ролі өте маңызды.
Жүйкелік (нервтік) импульс үзьшдығы 1,5 м-ге дейін,
диаметрі 0,025 мм-ден кем нерв талсымы бойымен таралады
(электрлік кедергісі осьшдай мыс сымнан 108 есе көп).
Автотолқын физика-химиялық (қатаң белгілі-бір ретте өтетін)
қүбылыстардың
бүтіндей
комплексен
тудырады
(мыс.,
сіңірлердің тартылып кдлуы).
83
Автотолқын жүрек бойымен, шамамен секундына бір рет,
өтіл
шығады,
сол
мезетте
ол
жүрек
клеткалары
мембранасьшың сыртк?»і және ііпкі жақтарының арасындағы
потенциалдар айырымын төмендетеді. Бұл толқын жүрек
сіңірінің
қыскдру
механизмін
іске
қосады.
Дәл
осы
потенциалдар айырымын электрокардиограмма көрсетеді.
Мұндай толқындар
(жазық және
иілген)
биологиялық
пейсмекермен-синустық
түйінмен-жүректің
алдыңғы
бөлігіндегі
автотербелістік
режиммен
жұмыс
істейтін
клеткалар тобымен шығарылады.
Синхронизация
эффектісі
нәтижесінде
баяу
көздер,
(толқы ндардың) соқтығыскдндағы аннигиляциясы есебінен,
басып тасталъшады. Егер синустік түйін инфаркт болғанда
жойылса, онда аз жиілікті толқындарды генерациялайтьш
қосалқы клеткалар жұмыс істей бастайды. Аурулардың
жүрегіне
кардиостимулятор-жүрек
ритмінің
электрлік
синхронизаторы-орналастырылады.
Ж азық
толқындар
үзілгеңце
спиральдік
толқындар
туады,
пульсацияньщ
турбуленттік режимі-хаосты автотолқындық процесс-жүректің
фибрилляциясы пайда болады. Оны өшіру үшін қысқа
электрлік импульсты (0,01 с, 20 А, 5 кВ) дефибриллятор
қолданылады. Осылай, көбінесе, синустық түйіннің жұмысын
жандандырады.
Мүнъщ бәрін есептеу, көрегендік білдіру, түсіндіру,
пайдалану және тиімді ету өте маңызды болатындығы түсінікті
шығар.
Ал
теория
гидродинамикалық
ағындардьщ
турбуленттілігін,
Тейлор
қүйындарын
және
лазерлерді
есептеуге мүмкіндік береді, сондықтан да оны көптеген
осындай жағдайларда қолдана білуіміз керек.
Бастың миында информацияны өндеу жеке нейрондардың
(ЭЕМ -дағыдай) активтілік деңгейінде жүрмейді, ол бас
миының
кең
учаскелерін
қамгитын
жөне
2-5мм/мин
жыдцамдықпен
таралатын
қозу
және
тежелу
автотолқындарыньщ арасындағы өзара әсерлесу деңгейінде
жүреді. Міне, бастьгң миында объектілерді ажырата білу, тану
және ойлау процестерінің механизмі осы.
Галактикалар,
олардың
көпшілігі,
тербелістер
және
толқындармен байланыскдн күйындық күрылымдар болып
табылады.
Жану л/шцес/-ингибиторы (жануды басатын түгіні) болатын
жалынның таралу толқындарымен анықгалатын процесс.
84
Достарыңызбен бөлісу: |
