Содержание
- 2. Спонтанное излучение фотонов В процессе спонтанных переходов атомы и молекулы излучают фотоны независимо друг от друга.
- 3. Вынужденное излучение фотонов Когда атом попадает в электромагнитное поле падающего на него фотона, энергия электрона начинает
- 4. При поглощении фотонов веществом интенсивность излучения I меняется по закону: где σ12 = B12hν/c – эффективное
- 5. При вынужденном излучении: где σ21 – эффективное сечение вынужденного излучения. Знак «плюс» означает усиление интенсивности падающей
- 6. Вынужденное излучение сопровождается одновременным поглощением части излучения веществом. Тогда Если то получим уравнение:
- 7. После интегрирования этого выражения получаем закон Бэра: Если плотность атомов на верхнем уровне N2 больше плотности
- 8. Если условие инверсии населенностей не выполняется, то поглощение будет доминировать над усилением. Отношение интенсивности прошедшей волны
- 9. Естественная ширина линии при вынужденном излучении определяется соотношением неопределенности Гейзенберга и условием Бора: где t1 и
- 10. В реальности множество разных факторов приводят к уширению частоты излучения, например, упругие столкновения между атомами и
- 11. Условия лазерной генерации Три главных условия для создания лазерного излучения: Условие резонанса – совпадение частоты падающего
- 12. Инверсия населенностей Для усиления света необходимо, чтобы возбуждённых атомов в среде было больше, чем невозбуждённых. В
- 13. Схема лазера 1 — активная среда 2 — энергия накачки лазера 3 — непрозрачное зеркало 4
- 14. Трёхуровневая (а) и четырёхуровневая (б) схемы В 3-уровневой схеме атом переходит из состояния Е0 в состояние
- 15. В 4-уровневой схеме между метастабильным E2 и основным уровнем E0 имеется промежуточный уровень E1. Вынужденное излучение
- 16. Рассмотрим для примера схему уровней газового лазера. А – область уровней, между которыми происходят лазерные переходы.
- 17. Маленькая проблема, однако Существует гадость: в спектрах многих газов под нижними короткоживущими уровнями серии А расположен
- 18. Например, в He-Ne лазере рабочее вещество – это нейтральные атомы неона. При накачке часть атомов неона
- 19. Проблема решается введением в неон 15% примеси гелия, имеющего два возбужденных долгоживущих уровня Е2 и Е3,
- 20. Оптический резонатор Оптический резонатор представляет собой два зеркала на оптической оси, обращенные отражающими поверхностями друг к
- 21. В начале в активной среде вот что творится: Но постепенно «плохие» фотончики удаляются из активной среды
- 22. Когда интенсивность достигнет порогового значения, лазерное излучение «вырвется» из системы через полупрозрачное зеркало.
- 23. Оптический резонатор нужен для многократного пропускания излучения в прямом и обратном направлении через активную среду. В
- 24. Из-за множества отражений от зеркал в резонаторе образуются различные типы колебаний – моды. Моды могут быть
- 25. Что же это нам дает? Только моды с малыми потерями достигают порога генерации лазера, тогда как
- 26. На ширину спектральной линии излучения может укладываться несколько собственных частот резонатора. В этом случае излучение лазера
- 27. Многомодовое (а) и одномодовое (б) излучение лазера.
- 28. Символы TEMmn Распределения интенсивности по сечению лазерного луча определяются «поперечными модами», которые представляют в виде символов
- 30. Скачать презентацию