輻射線寬定義(精)doc資料

1、輻射線寬定義(精)（2）碰撞展寬）碰撞展寬定義：定義：粒子間碰撞引起的輻射譜線加寬粒子間碰撞引起的輻射譜線加寬粒子間的碰撞可加速躍遷，粒子間的碰撞可加速躍遷，從而縮短了能級(jí)的壽命從而縮短了能級(jí)的壽命粒子碰撞的頻率越大，粒子碰撞的頻率越大，碰撞展寬也越大。碰撞展寬也越大。HeNe激光器的碰撞展寬：激光器的碰撞展寬： 100 200MHz（3）多普勒展寬）多普勒展寬定義：定義：由多普勒頻移效應(yīng)引起的譜線展寬由多普勒頻移效應(yīng)引起的譜線展寬粒子的速率分布服從麥克斯韋速率分布，粒子的速率分布服從麥克斯韋速率分布，故多普勒展寬的線型與麥克斯韋分布故多普勒展寬的線型與麥克斯韋分布函數(shù)曲線相似。函數(shù)曲線相似。

2、1300MHz，相當(dāng)于：，相當(dāng)于： 021.8 10AHeNe激光器的多普勒展寬：激光器的多普勒展寬： 單色性較好單色性較好由由 ， 可知可知2諧振腔的選頻作用諧振腔的選頻作用1）縱模及間隔）縱模及間隔2nLkc縱模：縱模： 縱模間隔：縱模間隔： 單模線寬：?jiǎn)文＞€寬： nLkck2nLckkm21RnLRcc2)1 ( (cos1)i 2）激光器諧振腔的選頻作用）激光器諧振腔的選頻作用將激活物質(zhì)產(chǎn)生的寬譜線激光變成將激活物質(zhì)產(chǎn)生的寬譜線激光變成了許多等間隔的窄譜線的輸出激光了許多等間隔的窄譜線的輸出激光3）縱模個(gè)數(shù)）縱模個(gè)數(shù),m mN愈小，愈小， 愈大，縱模個(gè)數(shù)愈少。愈大，縱模個(gè)數(shù)愈少。m91

3、.5 10,Hz1.0,n cmL30 例題：若例題：若 10Lcm或或求縱模個(gè)數(shù)？求縱模個(gè)數(shù)？103 1022 30mcnLHzm8100 . 5,mN3N這種激光器稱為多縱橫（或多頻）激光器。這種激光器稱為多縱橫（或多頻）激光器。10,Lcm91.5 10,mHz1N這種激光器稱為單縱模（或單頻）激光器。這種激光器稱為單縱模（或單頻）激光器。若若 解：解： 4）HeNe激光器的腔長(zhǎng)與縱模間隔的數(shù)據(jù)實(shí)例激光器的腔長(zhǎng)與縱模間隔的數(shù)據(jù)實(shí)例3激光的橫模激光的橫模1）定義：）定義：諧振腔內(nèi)與軸向垂直的諧振腔內(nèi)與軸向垂直的 橫截面內(nèi)的穩(wěn)定光場(chǎng)分布橫截面內(nèi)的穩(wěn)定光場(chǎng)分布激光器輸出光束在屏上形成的激光器輸

4、出光束在屏上形成的光斑形狀直觀地顯示了橫模形式，光斑形狀直觀地顯示了橫模形式，pqmTEM2）激光橫模的表示法：）激光橫模的表示法：TEM是是“橫電磁橫電磁”的英文字頭縮寫，的英文字頭縮寫，m為縱模序數(shù)，通常略去不寫。為縱模序數(shù)，通常略去不寫。 和和 分別表示在水平（分別表示在水平（ ）和）和pqyx豎直（豎直（ ）方向出現(xiàn)的暗區(qū)數(shù)）方向出現(xiàn)的暗區(qū)數(shù)下圖畫出了幾種橫模圖形。下圖畫出了幾種橫模圖形?；蛘撸夯蛘撸罕硎狙匕霃椒较虺霈F(xiàn)的暗環(huán)數(shù)，表示沿半徑方向出現(xiàn)的暗環(huán)數(shù)，表示出現(xiàn)的暗直徑條數(shù)表示出現(xiàn)的暗直徑條數(shù)qp3）縱模和橫模的物理意義：）縱模和橫模的物理意義：諧振腔所允許的激光光場(chǎng)的各種諧振腔所允

5、許的激光光場(chǎng)的各種縱向和橫向的穩(wěn)定分布模式縱向和橫向的穩(wěn)定分布模式最常用的是最低階模最常用的是最低階模 ，這時(shí)光束具有最好的空間相干性。這時(shí)光束具有最好的空間相干性。00TEM6 激光的特性和應(yīng)用激光的特性和應(yīng)用1激光的主要特點(diǎn)激光的主要特點(diǎn)較好的激光源的單色性表征量較好的激光源的單色性表征量的量值約的量值約 數(shù)量級(jí)，數(shù)量級(jí)，1）高單色性）高單色性/061013101010好的可高達(dá)好的可高達(dá) 的數(shù)量級(jí)。的數(shù)量級(jí)。2）高定向性）高定向性851010光束沿空間極小的立體角范圍（一般為光束沿空間極小的立體角范圍（一般為 球面度）向前傳輸。球面度）向前傳輸。3）高相干性）高相干性具有高度的時(shí)間相干性

6、和高度的空間相干性。具有高度的時(shí)間相干性和高度的空間相干性。激光的相干性、單色性及方向性均最好。激光的相干性、單色性及方向性均最好。單縱模及單縱模及 橫模運(yùn)行時(shí)，橫模運(yùn)行時(shí)，00TEM4）高強(qiáng)度）高強(qiáng)度球面度厘米瓦23/10自然界中最強(qiáng)的光源要屬太陽，它的自然界中最強(qiáng)的光源要屬太陽，它的亮度值約為亮度值約為 ，球面度厘米瓦21710/1010而目前大功率激光器輸出亮度可達(dá)而目前大功率激光器輸出亮度可達(dá) 2激光的應(yīng)用激光的應(yīng)用1）利用激光的高強(qiáng)度）利用激光的高強(qiáng)度打孔、焊接、切割，激光手術(shù)刀，打孔、焊接、切割，激光手術(shù)刀，作為激光武器，引發(fā)激光核聚變，作為激光武器，引發(fā)激光核聚變，進(jìn)行非線性光學(xué)的研究等。進(jìn)行非線性光學(xué)的研究等。2）利用激光的高相干性）利用激光的高相干性進(jìn)行高精度大范圍測(cè)量，進(jìn)行高精度大范圍測(cè)量，測(cè)量天文尺度的長(zhǎng)距離，測(cè)量天文尺度的長(zhǎng)距離，測(cè)測(cè)40萬公里萬公里的地月距離誤差不超過的地月距離誤差不超過數(shù)米數(shù)米。優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：傳遞信息容量大、通信距離遠(yuǎn)、傳遞信息容量大、通信距離遠(yuǎn)、 保密性高以及抗干擾性強(qiáng)。保密性高以及抗干擾性強(qiáng)。激光化學(xué)、激光化學(xué)、激光醫(yī)學(xué)、激光生物學(xué)、激光醫(yī)學(xué)、激光生物學(xué)、激光全息術(shù)、激光全息術(shù)、激