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激光产生的基本原理?

时间:2024-09-21 08:45|来源:未知|作者:温变仪器|点击:0次

一、激光产生的基本原理?

自发辐射与受激辐射自发辐射是在没有任何外界作用下,激发态原子自发地从高能级向低能级跃迁,同时辐射出一光子。产生激光的首要条件是实现粒子数反转。能够实现粒子数反转的介质称为激活介质。要造成粒子数反转分布,首先要求介质有适当的能级结构,其次还要有必要的能量输入系统。

激光产生的机理是自发辐射与受激辐射自发辐射是在没有任何外界作用下,激发态原子自发地从高能级向低能级跃迁,同时辐射出一光子。产生激光的首要条件是实现粒子数反转。能够实现粒子数反转的介质称为激活介质。要造成粒子数反转分布,首先要求介质有适当的能级结构,其次还要有必要的能量输入系统。

二、激光产生的基本原理和方法是什么?

1. 受激吸收(简称吸收)   处于较低能级的粒子在受到外界的激发(即与其他的粒子发生了有能量交换的相互作用,如与光子发生非弹性碰撞),吸收了能量时,跃迁到与此能量相对应的较高能级。这种跃迁称为受激吸收。   

2. 自发辐射   粒子受到激发而进入的高能态,不是粒子的稳定状态,如存在着可以接纳粒子的较低能级,即使没有外界作用,粒子也有一定的概率,自发地从高能级(E2)向低能级(E1)跃迁,同时辐射出能量为(E2-E1)的光子,光子频率 =(E2-E1)/h。这种辐射过程称为自发辐射。众多原子以自发辐射发出的光,不具有相位、偏振态、传播方向上的一致,是物理上所说的非相干光。   

3. 受激辐射、激光   1917年爱因斯坦从理论上指出:除自发辐射外,处于高能级E2上的粒子还可以另一方式跃迁到较低能级。他指出当频率为=(E2-E1)/h的光子入射时,也会引发粒子以一定的概率,迅速地从能级E2跃迁到能级E1,同时辐射一个与外来光子频率、相位、偏振态以及传播方向都相同的光子,这个过程称为受激辐射。   可以设想,如果大量原子处在高能级E2上,当有一个频率 =(E2-E1)/h的光子入射,从而激励E2上的原子产生受激辐射,得到两个特征完全相同的光子,这两个光子再激励E2能级上原子,又使其产生受激辐射,可得到四个特征相同的光子,这意味着原来的光信号被放大了。这种在受激辐射过程中产生并被放大的光就是激光。

三、简述激光器产生激光的基本原理和过程?

激光器产生激光产生的原理:原子中的电子吸收能量后从低能级跃迁到高能级,再从高能级回落到低能级的时候,所释放的能量以光子的形式放出。被引诱(激发)出来的光子束(激光),其中的光子光学特性高度一致。这使得激光比起普通光源,激光的单色性好,亮度高,方向性好。

1、激光加工技术是利用激光束与物质相互作用的特性对材料(包括金属与非金属)进行切割、焊接、表面处理、打孔、微加工以及做为光源,识别物体等的一门技术,传统应用最大的领域为激光加工技术。

2、激光武器是一种利用定向发射的激光束直接毁伤目标或使之失效的定向能武器。根据作战用途的不同,激光武器可分为战术激光武器和战略激光武器两大类。武器系统主要由激光器和跟踪、瞄准、发射装置等部分组成,2013年通常采用的激光器有化学激光器、固体激光器、CO2激光器等。

3、激光通信,是激光在大气空间传输的一种通信方式。激光大气通信的发送设备主要由激光器(光源)、光调制器、光学发射天线(透镜)等组成;接收设备主要由光学接收天线、光检测器等组成。

四、激光的产生原理?

激光产生的原理:

原子中的电子吸收能量后从低能级跃迁到高能级,再从高能级回落到低能级的时候,所释放的能量以光子的形式放出。被引诱(激发)出来的光子束(激光),其中的光子光学特性高度一致。这使得激光比起普通光源,激光的单色性好,亮度高,方向性好。

五、激光产生的原理?

原理:

原子中的电子吸收能量后从低能级跃迁到高能级,再从高能级回落到低能级的时候,所释放的能量以光子的形式放出。被引诱(激发)出来的光子束(激光),其中的光子光学特性高度一致。这使得激光比起普通光源,激光的单色性好,亮度高,方向性好

六、激光怎么产生的?

激光是由一束聚集在一起的光波组成的高度聚焦的光束。激光的产生涉及到能级结构的原理和光放大的技术。产生激光的过程分为三个步骤:

1. 激发:通过电力或光照等方式,将原子、离子或分子等的一个或多个电子从基态转移到激发态,这个过程称为激发。

2. 放大:通过将被激发的物质置于光腔中并对其提供电力或光线,可以引起被激发的物质受到放大的过程,即光放大。

3. 反射:通过在光腔两端安装反射镜,形成一个密闭的空间,使被激发的物质在光腔中来回反弹,增加光的积累。当能量达到足够高的时候,被激发的原子会进行自发辐射,从而产生一个相干的、单色的光波,也就是激光。

总的来说,激光的产生需要激发、放大和反射三个步骤,其中关键在于对物质的能级结构进行精确控制和充分利用。

七、荧光产生的基本原理?

荧光产生的原理:光照射到某些原子时,光的能量使原子核周围的一些电子由原来的轨道跃迁到了能量更高的轨道,即从基态跃迁到第一激发单线态或第二激发单线态等。

第一激发单线态或第二激发单线态等是不稳定的,所以会恢复基态,当电子由第一激发单线态恢复到基态时,能量会以光的形式释放,所以产生荧光。另外有一些物质在入射光撤去后仍能较长时间发光,这种现象称为余辉。在日常生活中,人们通常广义地把各种微弱的光亮都称为荧光,而不去仔细追究和区分其发光原理。气态自由原子吸收光源的特征辐射后,原子的外层电子跃迁到较高能级,然后又跃迁返回基态或较低能级,同时发射出与原激发波长相同或不同的发射即为原子荧光。原子荧光是光致发光,也是二次发光。当激发光源停止照射之后,再发射过程立即停止。

扩展资料:常见的荧光灯就是一个例子。灯管内部被抽成真空再注入少量的水银。灯管电极的放电使水银发出紫外波段的光。这些紫外光是不可见的,并且对人体有害。所以灯管内壁覆盖了一层称作磷(荧)光体的物质,它可以吸收那些紫外光并发出可见光。可以发出白色光的发光二极管(LED)也是基于类似的原理。由半导体发出的光是蓝色的,这些蓝光可以激发附着在反射极上的磷(荧)光体,使它们发出橙色的荧光,两种颜色的光混合起来就近似地呈现出白光。石油及其大部分产品,除了轻质油和石蜡外,无论其本身或溶于有机溶剂中,在紫外线照射下均可发光,称为荧光。

石油的发光现象取决于其化学结构。石油中的多环芳香烃和非烃引起发光,而饱和烃则完全不发光。轻质油的荧光为淡蓝色,含胶质较多的石油呈绿和黄色,含沥青质多的石油或沥青质则为褐色荧光。所以,发光颜色,随石油或者沥青物质的性质而改变,不受溶剂性质的影响。而发光程度,则与石油或沥青物质的浓度有关。

八、激光产生原理?

原理是指激光器能够将能量转换为强烈的光束的原理。

激光的发射原理是由一个气体或液体媒介中的电子在特定的能量中由低能量状态跃迁到高能量状态,并在降落到低能量状态时释放出光能而实现的。

激光产生的过程分为四个步骤:准备、激发、释放和收集。

九、电产生激光的原理?

激光是一种由光子组成的单色、相干和定向的电磁波。电产生激光的原理可以用以下几个步骤来描述:

激发:将电能或其他形式的能量输入到激光器的激发介质中,使其激发至一个高能态。这种激发通常是通过电子激发、光子激发或化学反应等方式实现的。

反转:通过外加电场、光场或其他手段,将激发介质中的一部分粒子转移到更高的能级上,形成一个反转粒子群。这种反转通常是通过受激辐射或电子-电子碰撞等方式实现的。

放大:将一束入射光或其他激光束传递到激光器中的反转粒子群中,使其受到受激辐射的影响,从而使激光信号得到放大。

反馈:将一部分激光输出信号反馈回激光器中,使反转粒子群继续得到放大,同时形成了一个强烈的、相干的激光束。这种反馈通常是通过共振腔、光纤环形反馈等方式实现的。

总的来说,电产生激光的原理是通过将电能或其他形式的能量输入到激光器中的激发介质中,形成一个反转粒子群,并将入射光或其他激光束放大并反馈回激光器中,从而形成一束单色、相干和定向的激光束。

十、激光的产生和原理?

产生和原理如下所示:

       原子中的电子吸收能量后从低能级跃迁到高能级,再从高能级回落到低能级的时候,所释放的能量以光子的形式放出。被引诱(激发)出来的光子束(激光),其中的光子光学特性高度一致。

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