Laserin periaate
(1) atomien perusteet.
Universumissa on vain noin 100 erilaista atomia, kaikki mitä näemme, ovat näiden noin 100 atomin yhdistelmä hyvin rajallisella tavalla. Näiden atomien järjestely määrää lasin vettä, metallia tai kuplaa koostumuksessa. soodapullo! Atomi on ikuinen liike, ne värisevät, liikkuvat ja pyörivät, ja jopa istuimemme muodostavat atomit liikkuvat jatkuvasti, kiinteät aineet todella liikkuvat! Atomeilla on useita erilaisia viritystiloja, toisin sanoen niillä on erilainen energia Jos atomilla on riittävästi energiaa, se voi nousta perustilan energiatasosta virittyneeseen energiatasoon. Viritettyjen tilojen energiatasot riippuvat siitä, kuinka paljon energiaa atomeille annetaan lämpöenergian, valoenergian ja sähköä.
(2) lasereiden muodostavien atomien ydinperiaate.
Ajattele atomin rakennetta. Edes nykyaikaisella tekniikalla emme voi nähdä elektronien erillisiä kiertoratoja, mutta&# 39: n on hyödyllistä ajatella näitä kiertoratoja atomina eri energiatasoilla. , jos lämmitämme atomeja, jotkut pienenergisten orbitaalien elektronit voisivat olla innoissaan ja hypätä korkeamman energian kiertoradalle kauemmaksi ytimestä. Vaikka tämä kuvaus on yksinkertainen, se paljastaa lasereiden muodostavien atomien ydinperiaatteen. elektroni hyppää korkeammalle energiakierrokselle, sen on silti palattava takaisin perustilaan. prosessin aikana elektronit vapauttavat energiaa fotonien muodossa (kevyt hiukkanen). huomaat, että atomit vapauttavat energiaa jatkuvasti Esimerkiksi uunin lämmityselementti muuttuu kirkkaan punaiseksi ja punainen on atomien lämmön lähettämä punainen fotoni. Kun katsot kuvia TV-ruudulla, näet, että fosforiatomit ovat alttiina nopean e: n lähettämän valon eri väreille Mikä tahansa valoa lähettävä esine, mukaan lukien loisteputket, kaasulamput ja hehkulamput, lähetetään muuttamalla elektronien kiertoratoja ja vapauttamalla fotoneja.
(3) laserin ja atomin välinen suhde.
Laser on laite, joka ohjaa viritettyjen atomien lähettämien fotonien vapautumista." Laser" on lyhenne sanoista valon vahvistaminen stimuloidulla säteilyemissiolla (stimuloitu säteilyvalon vahvistus) .Tämä nimi kuvaa lyhyesti laserin toiminnan. Vaikka lasereita on monenlaisia, niillä on joitain perusominaisuuksia. laserissa laserväliainetta on pumpattava Yleensä korkean intensiteetin välähdykset tai purkaus voivat pumpata innostuneita väliaineita, jotka voivat tuottaa suuren määrän viritettyjä tiloja (mukaan lukien suurenergiset elektroniatomit) .Laserilla on oltava suuri määrä viritettyjä atomeja toimiakseen tehokkaasti Yleensä atomeja on stimuloitava nousemaan kahteen tai kolmeen energiatasoon perustilan yläpuolelle. Tämä lisää hiukkasten lukumäärän käänteisastetta. Hiukkasen numeroinversio on viritettyjen atomien lukumäärä ja atomien lukumäärä perustilassa. Kun laserväliainetta pumpataan, se sisältää joukon atomeja, joissa on virittyjä elektroneja. Innoissaan olevilla elektronilla on suurempi energia kuin matalan luokan elektronilla. elektronit voivat absorboida tietyn määrän energiaa viritettyyn tilaan, elektronit voivat vapauttaa tämän energian. Kuten alla olevassa kuvassa on esitetty, elektronit voivat vapauttaa osan energiastaan niin kauan kuin ne siirtyvät alemmalle tasolle. Vapautunut energia muuttuu fotoni (valoenergia) muoto. Emitoidulla fotonilla on tietty aallonpituus (väri), joka riippuu elektronin energiatilasta, kun fotoni vapautuu. Kaksi atomia, joilla on sama elektronitila, vapauttavat saman aallonpituuden fotoneja.
(4) laserlaser eroaa suuresti tavallisesta valosta.
Sillä on seuraavat ominaisuudet: laserin emissio on yksivärinen. Laser sisältää valoa, jolla on tietty aallonpituus (ts. Tietty väri). Valon aallonpituus määräytyy energian avulla, jonka elektroni vapauttaa takaisin matalaan energiaan. Eristetyn laserin koherenssi on hyvä, laserilla on parempi rakenne, ja jokainen fotoni seuraa muita fotoniliikkeitä, toisin sanoen kaikkien fotonien aallot ovat täsmälleen samat, laserilla on hyvä suuntaavuus. lasersäde on kompakti, keskittynyt Taskulampun valo hajoaa useaan suuntaan heikossa energiassa ja pienellä pitoisuudella. Näiden kolmen ominaisuuden saavuttamiseksi sinun täytyy käydä läpi prosessi, jota kutsutaan stimuloiduksi emissioksi. Tätä ilmiötä ei todennäköisesti tapahdu tavallisessa taskulampussa. koska sen atomit ovat satunnaisesti emittoituneita fotoneja. Kun ammutaan, atomi on järjestetty fotonien emissio. Jos fotoni (tietyn energian ja vaiheen kanssa) kohtaa toisen atomin ja atomilla on elektroni samassa viritetyssä tilassa, se voi laukaista herätteen. ensimmäinen fotoni voi joko herättää tai johtaa atomin lähettämään fotoneja ja sitten lähettämään fotoneja (toisen atomin lähettämät fotonit), jotka värisevät samalla taajuudella ja suunnalla, kun fotoni pääsee fotoniin. Toinen laserin keskeinen komponentti on Tietyn aallonpituuden ja vaiheen fotoni heijastuu edestakaisin laserväliaineen välillä peilin heijastuksen kautta molemmissa päissä. -energiaradan hyppy, joka lähettää enemmän samaa aallonpituutta ja fotonivaihetta, joilla on sitten&"vesiputous GG"; ja sitten kerännyt nopeasti suuren määrän samaa aallonpituutta laserissa ja fotonien faasissa. Laserin toisella puolella oleva peili KÄYTETÄÄN GG: tä; pinnoite, mikä tarkoittaa, että se heijastaa vain osan valosta, kun taas toinen valo voi tunkeutua.Lävistävä valo on laser.