23 Вопрос Люминесценция. Закон Стокса.

Люминесценция — неравновесное излучение, избыточное при данной температуре над тепловым излучением тела и имеющее длительность, большую периода световых колебаний. Поэтому - люминесценция не является тепловым излучением; люминесценция не является таким видом свечения, как отражение и рассеяние света, тормозное излучение заряженных частиц и т. д.

В зависимости от способов возбуждения различают: фотолюминесценцию (под действием света), рентгенолюминесценцию (под действием рентгеновского излучения),катодолюмниесценцию (под действием электронов), электролюминесценцию (под дейст­вием электрического поля), раднелюминесценцию (при возбуждении ядерным излучени­ем) хемилюминесценцию (при хи­мических превращениях), триболюминесценцию (при растирании и раскалывании неко­торых кристаллов, например сахара). По длительности свечения условно различаю : флуоресценцию и фосфоресценцию — свечение, продолжающееся заметный промежуток времени после прекращения возбуждения. Первое количественное исследование люминесценции проведено более ста лег назад Дж. Сгоксом, сформулировавшим в 1852 г. следующее правило: длина вол­ны люминесцентного излучения всегда больше длины волны света, возбудившего его. Согласно квантовой теории, правило Стокса означает, что энергия hv падающего фотона частично расходуется на какие-то неоптические процессы, т. е. hv= hvлюм+∆Е откуда vлюм<v или λ_люм>λ, что и следует из сформулированного правила.

24 Вопрос. Квантовые генераторы света (лазеры, мазеры)

Практически инверсное состояние среды осуществлено в принципиально новых источ­никах излучения — оптических квантовых генераторах, или лазерах. Лазеры генерируют в видимой, инфракрасной и ближней ультрафиолетовой областях. Идея качественно нового принципа усиления и генерации электромагнитных волн, примененная в мазерах - генераторы и усилители, работающие в сантиметровом диапазоне радиоволн, и лазерах, принадлежит российским ученым Н. Г. Басову и А. М. Прохорову и американскому физику Ч. Таунсу. Важнейшими из существующих типов лазеров являются твердотельные, газовые, полупроводниковые и жидкостные. Более точная классификация учитывает также и методы накачки — оптические, тепловые, химические, электроионизационные и др. Кроме того, необходимо прини­мать во внимание и режим генерации — непрерывный или импульсный.

Лазер обязательно имеет три основных компонента: 1) активную среду; 2) систему накачки; 3) оптический резонатор.

Для выделения направления лазерной генерации используется принципиально важный элемент лазера — оптический резонатор. В простейшем случае им служит пара обращенных друг к другу параллельных (или вогнутых) зеркал на общей оптической оси, между которыми помещается активная среда.

Лазерное излучение обладает следующими свойствами:

1.Временная и пространственная когерентность ; 2. Строгая монохроматичность ; 3. Большая плотность потока анергии. 4. Очень малое угловое расхождение в пучке.

Одним из важных применений лазеров является получение и исследование высокотемпературной плазмы. Эта область их применения связана с развитием нового направления — лазерного управляемого термоядерного синтеза. Лазеры широко применяются в измерительной технике. Интересное применение лазеры нашли в голографии. Для создавая систем топографической памяти с высокой степенью считывания и большой емкостью необходимы газовые лазеры видимого диапазона еще более высокой монохроматич­ности и направленности излучения.