Содержание
-
Лазеры
Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation («усиление света при помощи индуцированного излучения»)
-
Лазер – оптический квантовый генератор, создающий мощный пусконаправленный когерентный монохроматический луч света
-
Основные идеи, положенные в основу работы лазера: 1. В 1917 г А.Эйнштейн предсказал возможность индуцированного (вынужденного) излучения света атомами. 2. В 1940 г советский физик В.А.Фабрикант указал на возможность использования активных сред с инверсной заселенностью уровней, где возможно не поглощение, а усиление электромагнитных волн. 3. Использование положительно обратной связи, при которой часть сигнала с выхода устройства подается на его вход.
-
А.М. Прохоров Н.Г. Басов Ч. Таунс В 1954 г. впервые создали генераторы электромагнитного излучения, использующие механизм вынужденного перехода. Т. Мейман В 1960 г. создал лазер в оптическом диапазоне работающий на рубине.
-
Первый отечественный лазер
-
1. Спонтанное и вынужденное излучение.
1917 г. А. Эйнштейн: Механизмы испускания света веществом Спонтанное (некогерентное) Вынужденное (когерентное)
-
Вынужденное излучение -
излучение при переходе электрона в атоме с верхнего энергетического уровня на нижний с испусканием фотона под влиянием внешнего электромагнитного поля (падающего фотона) Образуются два фотона-близнеца
-
Нормальная заселенность энергетических уровней Инверсная заселенность энергетических уровней 2. Использование активных сред . Обычная среда Е2 Е1 Активная среда Е2 Е1
-
Активная среда с инверсной заселенностью энергетических уровней -
среда, в которой больше половины атомов находится в возбужденном состоянии 8 ф 16 ф 2 ф 4 ф
-
Трёхуровневая система лазера
Процесс перехода среды в инверсное состояние называется накачкой
-
3. Положительно обратная связь.
Осуществляется с помощью оптического резонатора, который обычно представляет собой пару параллельных зеркал
-
Рубиновый лазер
Основная деталь рубинового лазера – рубиновый стержень. Рубин состоит из атомов Al и O с примесью атомов Cr. Именно атомы хрома придают рубину цвет и имеют метастабильное состояние.
-
На стержень навита трубка газоразрядной лампы, называемой лампой накачки. Служит для передачи атомам хрома квантов энергии для перехода из основного состояния в метастабильное. Очень быстро образуется «перенаселённость» метастабильного уровня.
-
Один из торцов стержня зеркальный (для как можно большей задержки фотонов внутри стержня и вызывания как можно большего числа актов вынужденного излучения), другой – полупрозрачный (через него выходит лазерное излучение). Боковая поверхность стержня непрозрачная.
-
Свойства лазерного излучения:
самый мощный источник света; исключительная монохроматичность; дает очень малую степень расхождения угла; когерентность.
-
Применение лазеров
Обработка материалов (резание, сварка, сверление); В хирургии вместо скальпеля; В офтальмологии; Голография; Связь с помощью волоконной оптики; Лазерная локация; Использование лазерного луча в качестве носителя информации….
-
-
Нет комментариев для данной презентации
Помогите другим пользователям — будьте первым, кто поделится своим мнением об этой презентации.