Лекция 57. «Принцип действия и использования лазера»

Лекция 57

«Принцип действия и использования лазера»

1. Индуцированное излучение – это возбуждение атомов под действием падающего на них света. Возникающая при этом световая волна по частоте, фазе ровна падающей. Вынужденная индуцированное излучение означает переход атома из высшего энергетического состояния в низшее под влиянием внешнего воздействия.

2. Лазеры - квантовые генераторы электромагнитных волн видимого диапазона (разработаны Басовым, Прохоровым, Таунсом) LASER – lightamplificationbystimulatedemissionofradiation (усиление света за счет вынужденного излучения).

3. Принцип действия лазера. При поглощение фотонов атомы переходят в возбужденное состояние, а затем спонтанно в основное состояние. Процесс усиления волны за счет вынужденного излучения невозможен. Для реализации такого процесса создают инверсию заселенности энергетических уровней, используя трехуровневую систему.

При возбуждении атом переходит из состояния 2 в состояние два, где система живет 10^-8с и самопроизвольно без излучения переходит на промежуточный уровень. Время жизни на уровне 3 в 100000 раз больше. Переход из промежуточного состояния в основное под действием внешней электромагнитной волны сопровождается излучением.

Лазер дает: очень узкий пучок света; монохроматический; большой мощности.

Устройство лазера.

4. Кристалл рубина в виде спирали помещают между спиральными ветвями лампы накачки. Один из торцов кристалла делают зеркальным, другой –полупрозрачным. Через него выходит мощный импульс.

5. Применение лазеров.

А) Измерение расстояний до небесных тел.

Б) Лазерная сварка и резка металлов

В) В качестве скальпеля.

Г) Создание голограмм