- •1. Предварительные сведения 4
- •Введение
- •Предварительные сведения
- •Определение
- •Световые волны и фотоны
- •Световые волны
- •Фермионы и бозоны
- •Оптическая когерентность
- •Волновые цуги
- •Когерентность световой волны как её способность к интерференции
- •Характер расселения фотонов по состояниям
- •Испускание и поглощение света. Инвертированная активная среда
- •Квантовые переходы
- •Поглощение света
- •Спонтанное испускание света
- •Вынужденное испускание света
- •Инвертированная активная среда
- •Активная среда
- •Система накачки
- •С хемы уровней активных центров
- •Лазерная генерация. Оптический резонатор
- •От спонтанного испускания к лазерной генерации
- •Добротность резонатора. Потери внутри него
- •Характеристики лазера
- •Коэффициент усиления
- •Мощность генерируемого излучения
- •Л иния усиления.
- •Резонансные частоты
- •Моды оптического резонатора
- •История создания лазера
- •Общие выводы
- •Заключение
- •Список литературы и источников
Общие выводы
Первое, на чём основана работа лазеров, - это дискретность энергетических уровней электронов в атоме (или в кристаллической решётке). Лазерное излучение возникает при переходе электрона с одного уровня, куда он попал в результате накачки, на другой, при этом избыток энергии выделяется в виде фотона. Второе - это эффект вынужденного излучения. То есть этот переход происходит не сам по себе, а вызывается фотоном соответствующей энергии. При этом образовавшийся фотон будет иметь точно такую же фазу, что и стимулирующий (это объясняет когерентность лазерного излучения). И третье - положительная обратная связь. Активная область лазера представляет собой оптический резонатор, противоположные стороны которого строго параллельны и находятся на определённом расстоянии друг от друга (кратном длине волны). За счёт этого и за счёт отражения фотонов от стенок резонатора (одна из них зеркальная, вторая - полупрозрачная, чтобы выводить лазерное излучение наружу) каждый фотон многократно проходит через активную область лазера и тем самым вызывает появление новых фотонов (то есть происходит усиление).
Заключение
Итак, надеюсь, Вы получили достаточное представление о световых волнах, фотонах, фермионах и бозонах, оптической когерентности, процессах испускания и поглощения света, оптическом резонаторе, его характеристиках, и, вообще, о самих принципах работы лазера.
Чтобы подвести черту, представляю некоторые основные свойства лазерного излучения. Лазер - это источник света со свойствами, резко отличающимися от всех других источников (ламп накаливания, люминесцентных ламп, пламени, естественных светил и так далее). Он распространяется на большие расстояния и имеет строго прямолинейное направление. Луч движется очень узким пучком с малой степенью расходимости (он достигает луны с фокусировкой в сотни метров). Лазерный луч обладает большой теплотой и может пробивать отверстие в любом материале. Световая интенсивность луча больше, чем интенсивность самых сильных источников света.
С самого момента разработки лазер называли устройством, которое само ищет решаемые задачи. Лазеры нашли применение в самых различных областях — от коррекции зрения до управления транспортными средствами, от космических полётов до термоядерного синтеза. Лазер стал одним из самых значимых изобретений XX века. Таким образом, можно сделать вывод: изобретение лазера – важнейшее событии в истории науки.
Список литературы и источников
Л. В. Тарасов «Четырнадцать лекций о лазерах», изд. «ЛИБРОКОМ», 2011.
http://ru.wikipedia.org/wiki - Википедия, статьи «Лазер», «Оптический резонатор». Последнее изменение этой страницы: 12 марта 2013.
http://otvet.mail.ru/question/ (форум) 2008
http://www.bisonmedical.ru – сайт «Bison. Medical equipment Manufacturer», статья «Лазерная терапия», подстатья «Принципы устройства и работы лазера», 2010
http://rfe.by/ - сайт радиофизики и компьютерных технологий Белорусского государственного университета: «Лабораторная работа № 1. Изучение принципов генерации и свойств лазерного излучения». Март 2013.