Question

Opisz zasadę działania lasera szczególnie odnosząc się do zagadnienia: inwersja obsadzeń poziomów energii w atomach (wykres).

Answer 1

Laser, jest urządzenie które emituje skupioną wiązkę promenowania w wyniku wymuszonej emisji.

Aby wymusić emisję promieniowania przez atom, to na wzbudzony atom musi paść promieniowanie(światła o energii równej różnicy poziomów energetycznych). W wyniku tego, atom emituje promieniowanie identyczne z fotonem wymuszającym.

Zjawisko to nazywa się emisją wymuszoną i jest ono podstawią działania lasera.

 

Aby spowodować emisję wymuszoną w ośrodku czynnym, trzeba utrzymać atomy w stanie wzbudzonym, nazywa się je inwersją obsadzeń.

Inwersje obsadzeń pozyskuję się na skutek dostarczenia energii do ośrodka czynnego, czyli tak zwanego pompowania. Na skutek pompowania atomy ośrodka czynnego przechodzą w stan wzbudzony, a następnie w stan metatrwały(stan o stosunkowo dłuższym czasie życia 10^-3s}. Następnie bombardowania atomów atomami o energię h*r, następnie wymuszone przejście atomu do stanu podstawowego z emisją energii h*ѵ(ni).

Aby wiązka promieniowania miała duże natężenia przepuszcza się ją wielokrotnie przez ośrodek czynny, który ograniczony z dwóch stron zwierciadłami, jednym odbijającym, a drugim częściowo przepuszczającym światło obijając się od luster i przechodząc wielokrotnie przez ośrodek czynny ulega wzmocnieniu.

układ luster nazywa się rezonatorem optycznym. Długość fali światła wyrażana jest wzorem:

 

 

 

notatka prosto z zeszytu