2022-2023學(xué)年高二物理競賽課件：激光的特性及應(yīng)用+

激光的特性及應(yīng)用

激光的特性及應(yīng)用(1)高定向性(2)高單色性氪(Kr86)燈(普通光源中單色性最好)：

=4.710-13

m.氦－氖激光器:<10-17

m.激光發(fā)散角極小，可用于定位，準直，導(dǎo)向，測距等.大功率激光亮度1010~

1017W·cm-2·sr-1(3)高亮度太陽表面亮度約

103

W·cm-2·sr-1(4)高相干性用于測量長度、干涉以及全息術(shù)······諧振條件縱模頻率：縱模間隔：縱模個數(shù)：vkvk+1

vkN個縱模單模線寬輻射線寬

vc光的縱模k=1,2,3,···（來回反射，相干疊加，形成駐波）激光的橫模光束橫截面上光強的穩(wěn)定分布稱為激光的橫模.激光束橫截面上幾種光斑圖形6KW

CO2

激光加工機在進行金屬表面涂敷合金粉末的作業(yè)高亮度可用于精密加工，醫(yī)學(xué)，核聚變等.實驗中采用大功率(1014KW)釹玻璃激光器核聚變實驗的六路真空靶室斯特藩－玻耳茲曼定律：維恩位移定律：黑體輻射輻射公式：光電效應(yīng)方程：紅限頻率：光電效應(yīng)遏止電壓和光電子的最大初動能關(guān)系：能量子：普朗克量子假設(shè)和輻射公式光的波粒二象性(愛因斯坦光子理論）光子的動量：光子的能量：康普頓效應(yīng)康普頓散射公式：電子的康普頓波長：氫原子光譜波數(shù)公式：輻射公式：角動量量子化條件：微觀粒子的波粒二象性和不確定關(guān)系德布羅意波關(guān)系式：不確定關(guān)系：薛定諤方程定態(tài)薛定諤方程：波函數(shù)Ψ

應(yīng)滿足單值、有限、連續(xù)等條件，薛定諤方程是量子力學(xué)的基本方程.一維無限深勢阱中的粒子：四個量子數(shù)主量子數(shù)：

n=0,1,2,3,…副量子數(shù)(角量子數(shù))：磁量子數(shù)：自旋磁量子數(shù)：晶體結(jié)構(gòu)的最基本特征組成晶體的離子、原子或分子按照一定的方式不斷作周期性重復(fù)排列,構(gòu)成長程有序。四個量子數(shù)是描述原子中核外電子狀態(tài)的參數(shù)。固體能帶結(jié)構(gòu)N個相同原子組成晶體時，晶體中每個原子原有的每一能級都分裂為N個密集能級，形成能帶.滿帶：填滿電子的能帶，滿帶電子不參與導(dǎo)電；絕緣體、導(dǎo)體和半導(dǎo)體絕緣體的價帶是滿帶，且價帶與空帶之間有較寬的禁帶.導(dǎo)體的價帶不滿或價帶和空帶重迭或相接.半導(dǎo)體的價帶是滿帶，但價帶與空帶之間的禁帶寬度較小(約1eV或更小).能帶與能帶之間既可能以禁帶相隔，也可能相接或重迭.導(dǎo)帶：部分填充電子的能帶，導(dǎo)帶中的電子參與導(dǎo)電；空帶：沒有電子的能帶；價帶：由價電子能級分裂而形成的能帶，價帶可以是滿帶或?qū)?半導(dǎo)體n

型半導(dǎo)體：參與導(dǎo)電的載流子主要是從施主能級躍遷到導(dǎo)帶中去的電子.p型半導(dǎo)體：參與導(dǎo)電的載流子主要是滿帶中產(chǎn)生的空穴.激光器的基本組成：激光工作物質(zhì)、激勵能源和諧振腔.激光的縱模數(shù)激光的三個主要特性為：高定向性、高單色性、高亮度.本征半導(dǎo)體：沒有雜質(zhì)和缺陷的理想半導(dǎo)體.參與導(dǎo)電的電子和