Sách Giáo Khoa Vật Lý 12

34. sơ lược về laze34. sơ lược về laze34. sơ lược về laze

34. sơ lược về laze34. sơ lược về laze

Bài 34. sơ lược về laze –

laze là gì?laze là từ phiên âm của tiếng anh laser. thuật ngữ laser được ghép bằng những chữ cái đứng đầu của cụm từ light amplifier by stimulated emission of radiation. chúng có nghĩa là : máy khuếch đại ánh sáng bằng sự phát xạ cảm ứng.có thể nói: laze là một nguồn sáng phát ra một- | chùm sáng cường độ lớn”’ dựa trên việc ứng dụng hh 34, hiện tượng phát xạ cảm ứng. ảnh chụp mộtlaze bán dẫn chùm bức xạ phát ra cũng được gọi là chùm tialaze. tia laze có các đặc điểm : có tính đơn sắc, tính định hướng, tính kết hợp rất cao và cường độ lớn. ta sẽ hiểu rõ tất cả các đặc điểm này khi xét sự phát xạ cảm ứng. 2. sự phát xạ cảm ứng nguyên tắc hoạt động quan trọng nhất của laze là sự phát xạ cảm ứng. năm 1917, khi nghiên cứu lí thuyết phát xạ, anh-xtanh đã chứng minh rằng: ngoài hiện tượng phát xạ tự phát, còn có hiện tượng phát xạ mà ông gọi là phát xạ cảm ứng. hiện tượng đó như sau : (1) cường độ của một chùm sáng được xác định bằng lượng nâng lượng mà chùm sáng tải qua một đơn vị diện tích đặt vuông góc với tia sáng trong 1 s. đơn vị cường độ sáng là oát trên mét vuông.170 nếu một nguyên tử đang ở trong trạng thái kích thích, sẵn sàng phát ra một phôtôn có năng lượng & = hf, bắt gặp một phôtôn có năng lượng 8′ đúng bằng hf, bay lướt qua nó, thì lập tức nguyên tử này cũng phát ra phôtôn 9. phôtôn 8 có cùng năng lượng và bay cùng phương với phôtôn 8′. ngoài ra, sóng điện từ ứng với phôtôn e hoàn toàn cùng pha và dao động trong một mặt phẳng song song với mặt phẳng dao động của sóng điện từ ứng với phôtôn 8′(h.342).như vậy, nếu có một phôtôn ban đầu bay qua một loạt nguyên tử đang ở trong trạng thái kích thích thì số phôtôn sẽ tăng lên theo cấp số nhân (h.343).các phôtôn này có cùng năng lượng (ứng với sóng điện từ có cùng bước sóng), do đó tính đơn sắc của chùm sáng rất cao ; chúng bay theo cùng một phương (tính định hướng của chùm sáng rất cao) : tất cả các sóng điện từ trong chùm sáng do các nguyên tử phát ra đều cùng pha (tính kết hợp của chùm sáng rất cao). ngoài ra, vì số phôtôn bay theo cùng một hướng rất lớn nên cường độ của chùm sáng rất lớn.3. cấu tạo của lazengười ta đã chế tạo được các loại laze sau : laze khí, laze rắn và laze bán dẫn.dưới đây, ta xét cấu tạo của một laze rắn : laze rubi. rubi (hồng ngọc) là al2o3 có pha cr2o3. ánh sáng đỏ của hồng ngọc do ion crôm phát ra khi chuyển từ trạng thái kích thích về trạng thái cơ bản. đó cũng là màu của tia laze.laze rubi gồm một thanh rubi hình trụ (a) (h.344). hai mặt được mài nhẵn, vuông góc với trục của thanh. mặt (1) được mạ bạc trở thành một gương phẳng (g) có mặt phản xạ quay vào phía trong. mặt (2) là mặt bán mạ, tức là mạ một lớp rất mỏng để cho khoảng 50% cường độ của chùm sáng chiếu tới bị phản xạ, còn khoảng 50% truyền qua.—añaa) – w -e hh 342ܝܘܚܬaivܚ. – ܚܐ//a- -a/v1– – ܚܬ/aaлуу- уудhinh 34.3hãy mô tả cụ thể quá trình nhân phôtôn vẽ trên hình 343.1. a 2g. g. hh 34,4 laze ubiviệc sử dụng hiện tượng phát xạ cảm ứng là nguyên tắc hoạt động quan trọng nhất của laze. ngoài ra, còn những nguyên tắc hoạt động quan trọng khác mà ta chỉ liệt kê ưới đây:17- phải làm sao cho số nguyên tử ở trạng thái kích thích nhiều hơn hẳn số nguyên tử ở trạng thái cơ bản. nói khác đi, phải tạo ra sự đảo lộn mật độ giữa trạng thái kích thích và trạng thái cơ bản. có như thế thì các phôtôn truyền qua môi trường mới không bị hấp thụ hết. môi trườn trong đó có sự đảo lộn mật độ là môi trường hoạt tính. – phải cho ánh sáng truyền qua, lại môi trường hoạt tính nhiều lần mà những sóng ánh sáng này lại không triệt tiểu lẫn nhau, nghĩa là có sóng dừng thành lập giữa hai gương. – nếu dùng một đèn để kích thích các nguyên tử thì công suất của đèn phải đủ lớn mới đảm bảo được sự đảo lộn mật độ. công suất tối thiểu của đèn này gọi là ngưỡng phát.hh 345 laze khi172mặt này trở thành một gương phẳng (g) có mặt phản xạ quay về phía g. hai gương g, và g2 song song với nhau. dùng một đèn phóng điện xenon để chiếu sáng rất mạnh thanh rubi và đưa một số lớn ion crôm lên trạng thái kích thích. nếu có mộtion crôm bức xạ theo phương vuông góc với hai gương thì ánh sáng sẽ phản xạ đi lại nhiều lần giữa hai gương và sẽ làm cho một loạtion crôm phát xạ cảm ứng. ánh sáng sẽ được khuếch đại lên nhiều lần. chùm tia laze được lấy ra từ gương bán mạ g.|| – một vai úng dụng của lazelaze được ứng dụng rộng rãi trong rất nhiều lĩnh vực: – trong y học, lợi dụng khả năng có thể tập trung năng lượng của chùm tia laze vào một vùng rất nhỏ, người ta đã dùng tia laze như một dao mổ trong các phẫu thuật tinh vi như mắt, mạch máu… ngoài ra, người ta cũng sử dụng tác dụng nhiệt của tia laze để chữa một số bệnh như các bệnh ngoài da. – trong thông tin liên lạc, do có tính định hướng và tần số rất cao nên tia laze có ưu thế đặc biệt trong liên lạc vô tuyến (vô tuyến định vị, liên lạc vệ tinh, điều khiển các con tàu vũ trụ,…). do có tính kết hợp và cường độ cao nên các tia laze được sử dụng rất tốt trong việc truyền tin bằng cáp quang. – trong công nghiệp, vì tia laze có cường độ lớn và tính định hướng cao nên nó được dùng trong các công việc như cắt, khoan, tôi… chính xác trên nhiều chất liệu như kim loại, compôzit. người ta có thể khoan được những lỗ có đường kính rất nhỏ và rất sâu mà không thể thực hiện được bằng các phương pháp cơ học. – trong trắc địa, laze được dùng trong các công việc như đo khoảng cách, tam giác đạc, ngắm đường thẳng,… – laze còn được dùng trong các đầu đọc đĩa cd, trong các bút chỉ bảng, bản đồ, trong các thí nghiệm quang học ở trường phổ thông,… các laze này thuộc loại laze bán dẫn.ܥܘܬܐ ܘܠܐ ܦܝ ܠ ܐ ܚܘ ܥܝܠܐ ܗܘ ܬܵܐ ܬܥܒܝ ܠܐܬܐ ܡܬܐ ܝ ܬܐ ܘ ܘ ܥܝܠܐ ܘܠܐ ܘ ܢ ܬܝ.| chùm sáng do laze phát ra có tính đơn sắc, tính định hướng, tính kết hợp cao và dlll l s l ll l l l s l s s | nghiệp, thông tin liên lạc.сauно! vавaітap2. 1. laze là gì ? 7. chọn câu đúng. 2. nêu các đặc điểm của chùm sáng (tia laze) do chùm sáng do lazerubị phát ra có màu laze phát ra. a. trāng. b. xanh, 3. sự phát xạ cảm ứng là gì ? tại sao có thể c. dó. d. vàng. khuếch đại ánh لس hiệ g phá 8. tia | không ố đặ بر:4ر dưới đây? årm ‘sinn ? xạ cảm ứng ! a. độ đơn sắc cao. 4. trình bày cấu tạo của lazerubi. b. độ định hướng cao. 5. có những loại laze gì ? c. cường độ lớn. 6. trình bày một vài ứng dụng của laze, d.công suất lớn. 9. bút laze mà ta thường dùng để chỉ bảng thuộc loại laze nào ? a. khí, b. löng. c. rắn. d. bản dẫn.173 1. cốt lõi của thuyết lượng tử ánh sáng là giả thuyết plăng và khái niệm về lượng tử năng lượng. 2. áp dụng thuyết lượng tử cho các quá trình tương tác của ánh sáng với các nguyên tử, anh-xtanh đề ra thuyết lượng tử ánh sáng. 3. dùng thuyết lượng tử ánh sáng có thể giải thích được một loạt hiện tượng quang học :- hiện tượng quang điện. – hiện tượng quang điện trong.- hiện tượng quang – phát quang.174lượng tử ánh sáng4. hiện tượng quang điện trong đã được áp dụng trong pin quang điện. 5. mẫu nguyên tử bo là sự phối hợp mẫu nguyên tử rơ-dơ-pho với hai tiên đề của bo về các trạng thái dừng, các quỹ đạo dừng và về sự hấp thụ và bức xạ năng lượng của nguyên tử. 6. laze là máy khuếch đại ánh sáng dựa vào sự phát xạ cảm ứng. chùm sáng do laze phát ra có tính đơn sắc, tính định hướng, tính kết hợp rất cao và cường độ lớn.

 

Bài giải này có hữu ích với bạn không?

Bấm vào một ngôi sao để đánh giá!

Đánh giá trung bình 5 / 5. Số lượt đánh giá: 3

Chưa có ai đánh giá! Hãy là người đầu tiên đánh giá bài này.

--Chọn Bài--

Tài liệu trên trang là MIỄN PHÍ, các bạn vui lòng KHÔNG trả phí dưới BẤT KỲ hình thức nào!

Print Friendly, PDF & Email