Оптические квантовые генераторы - уникальные источники света, Индуцированное излучение - Лазеры
Индуцированное излучение
Одним из самых замечательных достижений физики второй половины двадцатого века было открытие физических явлений, послуживших основой для создания удивительного прибора -- оптического квантового генератора или лазера. Эти открытия совершили прорыв в области оптической физики.
В основу лазеров было положено явление индуцированного излучения, существование которого было предсказано Эйнштейном в 1917 году. По Эйнштейну, наряду с процессами обычного излучения и резонансного поглощения существует третий процесс - вынужденное (индуцированное) излучение. Свет резонансной частоты, то есть той частоты, которую атомы способны поглощать, переходя на так называемые высшие энергетические уровни, должен вызывать свечение атомов, уже находящихся на этих уровнях, если таковые имеются в среде.
Характерная особенность этого излучения заключается в том, что испускаемый свет неотличим от вынуждающего света, то есть совпадает с последним по частоте, по фазе, поляризации и направлению распространения. Это означает, что вынужденное излучение добавляет в световой пучок точно такие же кванты света, какие уводит из него резонансное поглощение.
Атомы среды могут поглощать свет, находясь на нижнем энергетическом уровне, излучают же они на верхних уровнях. Отсюда следует, что при большом количестве атомов на нижних уровнях (по крайней мере большем, чем количество атомов на верхних уровнях), свет, проходя через среду, будет ослабляться. Напротив, если число атомов на верхних уровнях больше числа невозбужденных, то свет, пройдя через данную среду, усилится. Это значит, что в данной среде преобладает индуцированное излучение.
Пространство между зеркалами заполнено активной средой, то есть средой, содержащей большее количество возбужденных атомов (атомов, находящихся на верхних энергетических уровнях), чем невозбужденных. Среда усиливает проходящий через нее свет за счет индуцированного излучения, начало которому дает спонтанное излучение одного из атомов. Значительное усиление света достигается тогда, когда угол очень мал. Тогда свет испытывает множество отражений, и все лучи накладываются, усиливая друг друга.
Похожие статьи
-
Практическое использование оптических квантовых генераторов - Лазеры
Прежде всего, следует отметить, что исследования взаимодействия лазерного излучения с веществом представляют исключительно большой интерес. Лазеры...
-
Монохроматичность лазерного излучения. Его мощность - Лазеры
Для некоторых квантовых генераторов характерна чрезвычайно высокая степень монохроматичности их излучения. Любой поток электромагнитных волн всегда...
-
Принцип действия лазеров - Лазеры
Лазерное излучение - есть свечение объектов при нормальных температурах. Но обычных условиях большинство атомов находятся в низшем энергетическом...
-
Характеристики некоторых типов лазеров - Лазеры
Разнообразие лазеров. В настоящее время имеется громадное разнообразие лазеров, отличающихся между собой активными средами, мощностями, режимами работы и...
-
ИСТОЧНИКИ ИНФРАКРАСНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ (ЭЛЕКТРОНАГРЕВАТЕЛИ ВТОРОГО ТИПА) - Аппараты ИК-нагрева
Генерация электромагнитной энергии ИК-диапазона осуществляется ИК-излучателями (излучателями второго типа), которые в зависимости от длины волны...
-
Применение лазерного луча в промышленности и технике - Лазеры
Оптические квантовые генераторы и их излучение нашли применение во многих отраслях промышленности. Так, например, в индустрии наблюдается применение...
-
Самой распространенной оптической деталью является линза (от немецкого слова "линзе" - чечевица). Линзой называют оптическую деталь, ограниченную двумя...
-
Задача светотехнического расчета определить потребляемую мощность источников света для обеспечения нормированной освещенности. В результате прямого...
-
Осветительные установки широко используются в сельскохозяйственном производстве. Они должны быть тщательно спроектированы и выполнены в строгом...
-
Основные свойства лазерного луча - Лазеры
Лазеры являются уникальными источниками света. Их уникальность определяют свойства, которыми не обладают обычные источники света. В противоположность,...
-
В оптических цифровых показывающих приборах представление цифросуществляется при помощи диапозитивов (проекционные цифровые показывающие приборы) или в...
-
Общие сведения Патентная информация является опережающей научно-технической информацией и поэтому используется на различных стадиях научно-технических и...
-
Достоинства оптических кабелей и область их применения - Оптоволоконные проводники
Наряду с экономией цветных металлов, и в первую очередь меди, оптические кабели обладают следующими достоинствами: Широкополосность, возможность передачи...
-
Оптические волокна и особенности их изготовления - Оптоволоконные проводники
Основным элементом ОК является оптическое волокно (световод), выполненное в виде тонкого стеклянного волокна цилиндрической формы, по которому передаются...
-
Оптическая система - Применение ионного микроскопа
Схема колонны СГИМ Для фокусировки и отклонения ионного пучка используется электростатическая оптическая схема, аналогичная системам со сфокусированным...
-
Световой луч! С давних времен человек в своих мечтах видел в нем надежного и мощного помощника, свободно проникающего в темницы, разрушающего любые...
-
К специальной обработке оптических деталей относятся следующие операции: 1) нанесение просветляющих пленок с целью уменьшения количества отраженного...
-
Системный анализ многоуровневых иерархических структур Современный этап развития автоматизации производства характеризуется внедрением сложных систем...
-
Физические свойства металлов - Металлы и их свойства
С внешней стороны металлы, как известно, характеризуются прежде всего особым "металлическим" блеском, который обусловливается их способностью сильно...
-
Стандарт BTX, который по прогнозам, в ближайшие два года станет основным форм-фактором при производстве персональных компьютеров, требует и новых систем...
-
В начале этого раздела перечислим лишь основные отрасли промышленности, в которых в широких масштабах применяются пластические массы. В...
-
Расчетный бактерицидный поток определяется по формуле 121 [10] Где - коэффициент поглощения облучаемой воды в см-1, равный для обработанной воды...
-
Применительно к лазерным технологиям используется термин гигантский импульс. Таковым называют импульс, обладающей очень большой энергией при сверхмалой...
-
В машиностроении пластмассы применяют для производства конструкционных элементов машин и механизмов, бесшумно трущихся частей машин, самосмазывающихся...
-
Оптические кабели российского производства - Оптоволоконные проводники
Первое поколение ОК, созданных в 1986--1988 гг., включает кабели городской (ОК-50), зоновой (ОЗКГ) и магистральной (ОМЗКГ) связи. Современные требования...
-
В ходе выполнения курсового проекта была разработана технология изготовления ламп накаливания общего назначения типа БК _220 - 75. Произведенные расчеты...
-
Конструкции оптических кабелей - Оптоволоконные проводники
Конструкции ОК в основном определяются назначением и областью их применения. В связи с этим имеется много конструктивных вариантов. В настоящее время в...
-
Обоснование способа описания исходной АСР Для того чтобы проанализировать данную систему необходимо составить ее математическую модель. Каждый элемент...
-
Генератор и регулятор напряжения Использование на современных автомобилях генераторов и транзисторных регуляторов переменного тока значительно упростило...
-
Конструктивные особенности печатных схем заключаются в том, что элементы монтажа представляют собой тонкие слои электропроводящего материала,...
-
ИМПУЛЬСНЫЕ ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ - Импульсные источники питания
В отличие от традиционных линейных ИП, предполагающих гашение излишнего нестабилизированного напряжения на проходном линейном элементе, импульсные ИП...
-
Механические и другие параметры блоков питания TFX12V - Импульсные источники питания
Габаритные размеры блока питания должны составлять 175х80х75 мм. Конфигурация корпуса и расположение крепежных элементов позволяют размещать его внутри...
-
Физический способ состоит в термическом испарении и конденсации под специальным колпаком в вакууме наносимого вещества или его катодном распылении на...
-
Так как к пластмассам как материалу для конструкционных деталей инженеры зачастую относятся с недоверием, то ниже приводятся основные сведения, в каких...
-
При конструировании, изготовлении и сборке оптических деталей большое значение имеют базовые поверхности или сокращенно базы. Базами называют...
-
Производственный процесс -- понятие более широкое, включающее в себя кроме технологического процесса все другие вспомогательные процессы, подготовку...
-
Углеводы меда оптически активны, обладают способностью вращать плоскость поляризованного света. Цветочные меды левовращающие (вращают плоскость...
-
Резонанс шагового двигателя - Разработка стенда управления шаговым двигателем
Шаговым двигателям свойственен нежелательный эффект, называемый резонансом. Эффект проявляется в виде внезапного падения момента на некоторых скоростях....
-
Структурная схема После обоснования выбора структурной схемы устройства останавливаемся на схеме с одним дешифратором. Структурная схема приведена на...
-
Нанотехнологии в промышленности
Введение Человечество во все времена стремилось улучшить условия своего существования. Для этого в первобытном обществе люди использовали различные...
Оптические квантовые генераторы - уникальные источники света, Индуцированное излучение - Лазеры