Зарядка

Сторінка 6

- електромагнітне випромінювання з довжиною хвилі, що відрізняється від лазерної;

- електричний струм;

- пучок релятивістських (надзвичайно швидких) електронів;

- електричний розряд;

- хімічна реакція в придатному для генерації середовищі.

Рисунки 2.35 і 2.36 пояснюють дію рубінового лазера. Посріблені торці циліндрового стрижня з штучного рубіна служать дзеркалами. Одне з них покрите менш щільним шаром срібла, тому воно напівпрозоре і крізь нього випромінюється лазерне світло. Рубін – кристал, що складається з окислу алюмінію з домішками окислу хрому. Атоми алюмінію і кисню не відіграють визначальної ролі в лазерній генерації; головні енергетичні переходи реалізуються в хромі. При збудженні атоми хрому переходять з основного стану на один з двох рівнів збудження, позначених F1 і F2 (рис. 2.36).

Рисунок 2.35 – Рубіновий лазер: 1 – посріблений торець стрижня (глухе дзеркало); 2 – рубіновий стрижень; 3 – рідина, що охолоджує; 4 – газорозрядна лампа накачування; 5 – кожух (трубка) охолодження; 6 – слабо посріблений торець стрижня (напівпрозоре дзеркало)

Рубіновий лазер – вдосконалена схема конструкції Т.Меймана (1960). Основні його елементи – циліндричний рубіновий стрижень з плоскими посрібленими торцями, кожух охолоджування (його не було в пристрої Меймана) і газорозрядна лампа накачування.

Рисунок 2.36 – Дія лазера

Дія лазера починається із збудження атомів хрому і їх переходів на енергетичні рівні F1 і F2. Потім кожен збуджений атом спонтанно (мимоволі, тобто невимушено) випромінює квант (нелазерного випромінювання) і, втративши частину своєї енергії, переходить на метастабільний рівень E. Далі, під впливом кванта, що вимушує, з лазерною довжиною хвилі (такі кванти є у випромінюванні лампи накачування) атом випромінює ще один такий же квант, узгоджений за фазою з тим, що вимушує, і переходить на свій основний енергетичний рівень.

Рівні досить широкі, і атоми хрому збуджуються багатьма довжинами хвиль світла накачування. Проте унаслідок нестабільності вони миттєво покидають рівні F і переходять на нижчий рівень E; при цих переходах випромінювання не відбувається, а енергія, що вивільняється, передається кристалічній решітці окислу алюмінію, де і розсіюється у формі теплових втрат. Проте з рівня E атом хрому випромінює вимушено і переходить внаслідок цього на основний рівень. Кванти, емітовані атомами хрому, багато разів відбиваються між посрібленими дзеркалами рубінового стрижня і на своєму шляху вимушують багато збуджених атомів випускати такі ж кванти; процес наростає лавиноподібно і закінчується імпульсом лазерного світла. Напівпрозоре дзеркало повинне добре віддзеркалювати лазерне випромінювання, щоб забезпечити необхідну інтенсивність його частки, що вимушує, але одночасно і більше пропускати його на вихід; звичайно його коефіцієнт віддзеркалення – десь 80 %. При вимушеному випромінюванні атом хрому перебуває на збудженому рівні E не більше с а при вимушеному – в 10 тисяч разів довше ( с). Тому у лазерного світла досить часу, щоб викликати вимушене випромінювання величезного числа збуджених атомів активного середовища.

Лазерне випромінювання реалізоване в багатьох активних середовищах – твердих тілах, рідинах і газах.

Типи лазерів:

- твердотільні лазери з оптичним накачуванням;

- газові лазери;

- хімічні лазери;

- напівпровідникові лазери;

- лазери на фарбниках.

У лазерному принтері використовується напівпровідниковий лазер.

Якщо крізь напівпровідникову структуру транзисторного типу пропускати електричний струм, то можна домогтися лазерного ефекту. Габарити і вихідна потужність напівпровідникових лазерів малі, але їх ККД високий. Такі лазери роблять в основному на арсеніді або алюмоарсеніді галію; застосовують їх головним чином в системах зв'язку.

Страницы: 1 2 3 4 5 6 7

Нове про педагогіку:

Концентричність розташування матеріалу у програмі
Програма з математики для допоміжної школи складена з урахуванням принципу концентричності. Вивчення арифметичного матеріалу в середині кожного концентра відбувається досить повно і закінчено. При та ...

Поняття сугестивної технології та історія її виникнення
Сугестопедагогіка (від лат. suggesio — навіювання) — це психотерапевтичний напрям у педагогіці, який цілеспрямовано з навчально-виховною метою використовує засоби навіювання і, в свою чергу, поділяєт ...

Навігація по сайту

Copyright © 2018 - All Rights Reserved - www.ipedahohika.com