- •1.Что такое оптоэлектроника ?
- •2.Что такое Квантовая электроника?
- •3.Что такое Оптическое излучение?
- •4. Оптический диапазон электромагнитных волн? Внутри оптический диапазон длин волн:видимое, инфракрасное, ультрафиолетовое излучение ?
- •5.Каким образом эм волны располагаются в порядке уменьшения длины волны?
- •6) Что такое квантовый усилитель? Что такое квантовый генератор?
- •7)Что такое лазер? Что такое мазер?
- •8) Вынужденное излучение? Вынужденное испускание?
- •9) Что такое когерентность, почему электромагнитная волна называется когерентной?
- •10) Что называется длиной волны? Что называется фотопроводимостью?
- •2 Группа вопросов
- •1. Особенности оптической электроники
- •2. Функция видности и ее зависимость от длины электромагнитной волны
- •3. Телесный угол, световой поток и механический эквивалент света
- •4. Сила света. Освещенность поверхности
- •5. Закон освещенности. Светимость излучающей поверхности
- •6.Яркость светящейся поверхности. Закон Ламберта. Световая экспозиция.
- •7.Когерентность оптического излучения.
- •8.Особенности излучения электромагнитных волн в ультрафиолетовом (уф), видимом и инфракрасном (ик) диапазонах.
- •9.Энергетические уровни и квантовые переходы. Спонтанные переходы. Вынужденные переходы.
- •10.Механизм генерации излучения в полупроводниках.
- •11.Прямозонные и непрямозонные полупроводники.
- •12.Поглощение сета в твердых телах.
- •13.Абсолютный показатель преломления.
- •14.Законы отражения и преломления света.
- •15.Условие полного внутреннего отражения света от границы раздела двух сред.
- •16.Эффект Гуса-Хенхена. Конструкция оптического волновода.
- •17.Основные характеристики и параметры светодиодов.
- •18.Характеристики, параметры и модели фотоприемников
- •19.Коэффициент отражения света, коэффициент поглощения и пропускания света.
- •20.Устройство и принцип действия оптронов. Структурная схема оптронов.
- •Рис 1. Обобщенная структурная схема оптрона
- •21.Физические основы усиления и генерации лазерного излучения
- •Активная среда
- •Система накачки
- •Оптический резонатор
7)Что такое лазер? Что такое мазер?
Ла́зер(англ.laser,акронимотlight amplification by stimulated emission of radiation«усилениесветапосредствомвынужденного излучения»), илиопти́ческий ква́нтовый генера́тор— это устройство, преобразующееэнергиюнакачки(световую,электрическую,тепловую,химическуюи др.) в энергиюкогерентного,монохроматического,поляризованногои узконаправленного потока излучения. Физической основой работы лазера служитквантовомеханическоеявлениевынужденного (индуцированного) излучения. Излучение лазера может быть непрерывным, с постоянноймощностью, илиимпульсным, достигающим предельно больших пиковых мощностей. В некоторых схемах рабочий элемент лазера используется в качестве оптического усилителя для излучения от другого источника. Существует большое количество видов лазеров, использующих в качестве рабочей среды всеагрегатные состояния вещества. Некоторые типы лазеров, напримерлазеры на растворах красителейили полихроматическиетвердотельные лазеры, могут генерировать целый набор частот (модоптического резонатора) в широком спектральном диапазоне. Габариты лазеров разнятся от микроскопических для рядаполупроводниковых лазеровдо размеров футбольного поля для некоторых лазеров нанеодимовомстекле. Уникальные свойства излучения лазеров позволили использовать их в различных отрасляхнаукиитехники, а также вбыту, начиная с чтения и записикомпакт-дискови заканчивая исследованиями в областиуправляемого термоядерного синтеза.
Ма́зер (англ. maser) — квантовый генератор, излучающий когерентные электромагнитные волны сантиметрового диапазона (микроволны). Его название — сокращение фразы «Усиление микроволн с помощью вынужденного излучения» (microwaveamplification by stimulated emission of radiation) Мазеры используются в технике (в частности, в космической связи), в физических исследованиях, а также как квантовые генераторы стандартной частоты.
8) Вынужденное излучение? Вынужденное испускание?
Вынужденное излучение—индуцированноеизлучение или испусканиеэлектромагнитных волнквантовымисистемами (атома,молекулы,ядраи т. д.) под действием падающего на них излучения. При этом выполняется важное условие — лучи испускаемые сохраняют все характеристики лучей, вызывающих их излучение.
Например, фотоныиспускаемые при вынужденном излучении, совпадают по частоте, направлению распространения и поляризации с фотонами, вынуждающими их испускание. (В квантовых системах (атома,молекулы,ядраи т. д. при взаимодействии с возбудителем спокойствия получаем, что с нижелажащего на вышележащеий энергетический уровень при взаимодействии сфотоном, энергия которого равна разности энергий уровней, испускается фотон с такими же энергией, импульсом, фазой и поляризацией, что и первоначальный фотон (который не поглощается). Оба фотонакогерентны.)[1]
А. Эйнштейнв теории о вынужденном излучении (испускании) внес неоценимый вклад. Его гипотеза состоит в том, что под действием электромагнитного поля частоты ω молекула (атом) может:
перейти с более низкого энергетического уровня E1 на более высокий E2 с поглощением фотона энергией ℏω=E2−E1 (см. рис. 1);
перейти с более высокого энергетического уровня E2 на более низкий E1 с испусканием фотона энергией ℏω=E2−E1 (см. рис. 2);
также, как и в отсутствие возбуждающего поля, не исключается самопроизвольный переход молекулы (атома) с верхнего на нижний энергетический уровень с испусканием фотона энергией ℏω=E2−E1(см. рис.3).
Откуда принято:
первый процесс называть поглощением;
второй — вынужденным (индуцированным) испусканием;
третий — спонтанным испусканием.