Лазеры

Страница
1

Слайд 1

Лазеры

Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation

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