Лазеры. Принцип действия квантовых источников света

Сентябрь 15, 2022

Главная
Физика
Лазеры. Принцип действия квантовых источников света

Содержание

2. Цель: познакомиться с принципом действия квантовых источников света.
3. 1. Спонтанное и вынужденное излучение. 2. Квантовые генераторы. 3. Трёхуровневый лазер. 4. Применение лазеров.
4. 1. Какое состояние атома называется основным, а какое – возбуждённым? 2. В каком состоянии атом будет
5. Спонтанное излучение В возбуждённом состоянии атом находится около 10-8 с, после чего самопроизвольно (спонтанно) переходит в
6. Спонтанное излучение происходит при отсутствии внешнего воздействия на атом и объясняется неустойчивостью его возбуждённого состояния.
7. Вынужденное излучение Если же атом подвергается внешнему воздействию, то время его жизни в возбуждённом состоянии сокращается,
8. Вынужденное излучение Вынужденное излучение происходит в результате воздействия на возбуждённый атом кванта света, частота которого совпадает
9. Квантовые генераторы Оптические квантовые генераторы, излучение которых лежит в видимой и инфракрасной области спектра, называются лазерами.
10. Трёхуровневая система лазера При работе лазера часто используется система трёх энергетических уровней атома, второе из которых
11. Рубиновый лазер Основная деталь рубинового лазера – рубиновый стержень. Рубин состоит из атомов Al и O
12. Рубиновый лазер На стержень навита трубка газоразрядной лампы, называемой лампой накачки. Служит для передачи атомам хрома
13. Рубиновый лазер Один из торцов стержня зеркальный (для как можно большей задержки фотонов внутри стержня и
14. Свойства лазерного излучения Лазеры способны создавать пучки света с очень малым углом расхождения. Все фотоны лазерного
15. Применение лазеров Обработка материалов (резание, сварка, сверление); В хирургии вместо скальпеля; В офтальмологии; Голография; Связь с
17. Скачать презентацию

Слайд 2

Цель: познакомиться с принципом действия квантовых источников света.

Слайд 3

1. Спонтанное и вынужденное излучение. 2. Квантовые генераторы. 3. Трёхуровневый лазер. 4. Применение лазеров.

Слайд 4

1. Какое состояние атома называется основным, а какое – возбуждённым? 2. В

каком состоянии атом будет существовать дольше – в основном или возбуждённом? 3. При каких условиях атом излучает?

Слайд 5

Спонтанное излучение
В возбуждённом состоянии атом находится около 10-8 с, после чего

самопроизвольно (спонтанно) переходит в основное состояние, излучая при этом квант света.

Слайд 6

Спонтанное излучение происходит при отсутствии внешнего воздействия на атом и объясняется

неустойчивостью его возбуждённого состояния.

Слайд 7

Вынужденное излучение
Если же атом подвергается внешнему воздействию, то время

его жизни в возбуждённом состоянии сокращается, а излучение уже будет вынужденным или индуцированным.
Понятие о вынужденном излучении было введено в 1916 г А. Эйнштейном.

Слайд 8

Вынужденное излучение
Вынужденное излучение происходит в результате воздействия на возбуждённый атом кванта

света, частота которого совпадает с частотой его спонтанного излучения. Атом при этом переходит на более низкий энергетический уровень, и к первичному фотону добавляется ещё один фотон, ничем не отличающийся от первого. Падающее на атом излучение удваивается, затем может образоваться «лавина» фотонов.

Слайд 9

Квантовые генераторы
Оптические квантовые генераторы, излучение которых лежит в видимой и инфракрасной

области спектра, называются лазерами.

Слайд 10

Трёхуровневая система лазера
При работе лазера часто используется система трёх энергетических уровней

атома, второе из которых – метастабильное со временем жизни атома в нём до 10-3 с.

Слайд 11

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.

Слайд 12

Рубиновый лазер
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.

Слайд 13

Рубиновый лазер
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.

Слайд 14

Свойства лазерного излучения
Лазеры способны создавать пучки света с очень малым углом

расхождения.
Все фотоны лазерного излучения имеют одинаковую частоту (монохроматичность) и одно и то же направление (согласованность).
Лазеры являются мощными источниками света (до 109 Вт, т.е. больше мощности крупной электростанции).

Слайд 15

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.

Лазеры. Принцип действия квантовых источников света

Содержание

Цель: познакомиться с принципом действия квантовых источников света.

1. Спонтанное и вынужденное излучение. 2. Квантовые генераторы. 3. Трёхуровневый лазер. 4. Применение лазеров.

1. Какое состояние атома называется основным, а какое – возбуждённым? 2. В

Спонтанное излучениеВ возбуждённом состоянии атом находится около 10-8 с, после чего

Спонтанное излучение происходит при отсутствии внешнего воздействия на атом и объясняется

Вынужденное излучение Если же атом подвергается внешнему воздействию, то время

Вынужденное излучениеВынужденное излучение происходит в результате воздействия на возбуждённый атом кванта

Квантовые генераторыОптические квантовые генераторы, излучение которых лежит в видимой и инфракрасной

Трёхуровневая система лазераПри работе лазера часто используется система трёх энергетических уровней

Рубиновый лазерОсновная деталь рубинового лазера – рубиновый стержень. Рубин состоит из

Рубиновый лазерНа стержень навита трубка газоразрядной лампы, называемой лампой накачки. Служит

Рубиновый лазерОдин из торцов стержня зеркальный (для как можно большей задержки

Свойства лазерного излученияЛазеры способны создавать пучки света с очень малым углом

Применение лазеровОбработка материалов (резание, сварка, сверление);В хирургии вместо скальпеля;В офтальмологии;Голография;Связь с

Похожие презентации