物理学应用介绍激光
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1,一 自发辐射 受激辐射,1 自发辐射,原子在没有外界干预的情况下，电子会由处于激发态的高能级 自动跃迁到低能级 ，这种跃迁称为自发跃迁. 由自发跃迁而引起的光辐射称为自发辐射.,2,自发辐射,自发辐射,3,2 光吸收,原子吸收外来光子能量 ，并从低能级 跃迁到高能级 ，且 ，这个过程称为光吸收.,受激吸收,4,3 受激辐射,由受激辐射得到的放大了的光是相干光，称之为激光.,原子中处于高能级 的电子，会在外来光子 (其频率恰好满足 ) 的诱发下向低能级 跃迁，并发出与外来光子一样特征的光子，这叫受激辐射.,5,受激辐射,6,二 激光原理,1 粒子数正常分布和粒子数布居反转分布,已知,表明 ，处于低能级的电子数大于高能级的电子数， 这种分布叫做粒子数的正常分布.,7,叫做粒子数布居反转，简称粒子数反转或称布居反转.,粒子数正常分布和粒子数布居反转分布,8,美国物理学家梅曼于1960年9月制成第一台红宝石固体激光器.,9,2 光学谐振腔 激光的形成,光在粒子数反转的工作物质中往返传播，使谐振腔内的光子数不断增加，从而获得很强的光，这种现象叫做光振荡.,加强光须满足驻波条件,10,光学谐振腔,11,三 激光器,1 氦氖气体激光器,12,2 红宝石激光器,13,激光器发展的主要方面,（1）扩展了激光的波长范围.,（2）激光的功率大大提高.,（3）激光器能实现小型化.,14,四 激光器的特性和应用,1 方向性好,利用激光准直仪可使长为2.5 km的隧道掘进偏差不超过16 nm.,2 单色性好,激光的单色性比普通光高 倍.,15,3 能量集中,4 相干性好,普通光源的发光过程是自发辐射，发出的不是相干光，激光的发光过程是受激辐射， 它发出的光是相干光.,END,
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