大學(xué)物理：16-9 激光

.發(fā)光前自發(fā)輻射

一自發(fā)輻射受激輻射1自發(fā)輻射原子在沒(méi)有外界干預(yù)的情況下,電子會(huì)由處于激發(fā)態(tài)的高能級(jí)自動(dòng)躍遷到低能級(jí),這種躍遷稱為自發(fā)躍遷.由自發(fā)躍遷而引起的光輻射稱為自發(fā)輻射..。發(fā)光后吸收前.受激吸收2光吸收原子吸收外來(lái)光子能量,并從低能級(jí)躍遷到高能級(jí),且,這個(gè)過(guò)程稱為光吸收.吸收后。.自發(fā)輻射的特點(diǎn)：所發(fā)光互相獨(dú)立，頻率、振動(dòng)方向和相位不一定相同,是非相干光.3受激輻射由受激輻射得到的放大的光是相干光,稱為激光.原子中處于高能級(jí)的電子,會(huì)在外來(lái)光子（其頻率恰好滿足）的誘發(fā)下向低能級(jí)躍遷,并發(fā)出與外來(lái)光子一樣特征的光子,這叫受激輻射...。發(fā)光前發(fā)光后受激輻射的光放大示意圖二激光原理1粒子數(shù)正常分布和粒子數(shù)布居反轉(zhuǎn)（反轉(zhuǎn)）已知粒子數(shù)的正常分布.....。。。。。。。。。。。。。粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布...............。。。。。統(tǒng)計(jì)分布美國(guó)物理學(xué)家梅曼于1960年9月制成第一臺(tái)紅寶石固體激光器.從外界輸入能量（如光照,放電等）,把低能級(jí)上的原子激發(fā)到高能級(jí)上去,這個(gè)過(guò)程叫做激勵(lì)（也叫泵浦）.紅寶石中鉻離子能級(jí)示意圖..。?；鶓B(tài)亞穩(wěn)態(tài)激發(fā)態(tài)2光學(xué)諧振腔激光的形成光在粒子數(shù)反轉(zhuǎn)的工作物質(zhì)中往返傳播,使諧振腔內(nèi)的光子數(shù)不斷增加,從而獲得很強(qiáng)的光,這種現(xiàn)象叫做光振蕩...........激光光束全反射鏡光學(xué)諧振腔示意圖部分透光反射鏡加強(qiáng)光須滿足駐波條件三激光器

1氦氖氣體激光器（輸出功率不大）

優(yōu)點(diǎn)：輸出的激光單色性好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、成本低等．（波長(zhǎng)632.8nm）氦和氖的原子能級(jí)示意圖基態(tài)亞穩(wěn)態(tài)氦氖632.8nm123氦氖激光器部分反射鏡AK（幾千伏特）毛細(xì)管管內(nèi)氦氖比例（5~10/1）全反射鏡2紅寶石激光器紅寶石激光器的工作物質(zhì)是棒狀紅寶石晶體，它發(fā)出的激光是脈沖激光，波長(zhǎng)為694.3nm.

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。全反射鏡半透射鏡紅寶石棒。脈沖燈紅寶石激光示意圖激光器發(fā)展的主要方面（1）擴(kuò)展了激光的波長(zhǎng)范圍.（紅外~紫外）（2）激光的功率大大提高.（連續(xù)功率達(dá)~10kW）（3）激光器已能實(shí)現(xiàn)小型化.四激光器的特性和應(yīng)用1方向性好利用激光準(zhǔn)直儀可使長(zhǎng)為2.5km的隧道掘進(jìn)偏差不超過(guò)16nm.3能量集中4相干性好普通光源的發(fā)光過(guò)程是自發(fā)輻