激光原理考試基本概念教學(xué)內(nèi)容.doc

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1、精品好文檔，推薦學(xué)習(xí)交流第一章1、激光與普通光源相比有三個(gè)主要特點(diǎn)：方向性好，相干性好，亮度高。2、激光主要是光的受激輻射，普通光源主要光的自發(fā)輻射。3、光的一個(gè)基本性質(zhì)就是具有波粒二象性。光波是一種電磁波，是一種橫波。4、常用電磁波在可見(jiàn)光或接近可見(jiàn)光的范圍，波長(zhǎng)為0.3~30μm,其相應(yīng)頻率為10^15~10^13。5、具有單一頻率的平面波叫作單色平面波，如果頻率寬度Δν<

2、有相同的能級(jí)，這樣的能級(jí)叫作簡(jiǎn)并能級(jí)。8、同一能級(jí)所對(duì)應(yīng)的不同電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的數(shù)目，叫作簡(jiǎn)并度，用字母g表示。9、輻射躍遷選擇定則（本質(zhì)：狀態(tài)一定要改變），原子輻射或吸收光子，不是在任意兩能級(jí)之間躍遷，能級(jí)之間必須滿足下述選擇定則：a、躍遷必須改變奇偶態(tài)；b、ΔJ=0，±1（J=0→J=0除外）；對(duì)于采用LS耦合的原子還必須滿足下列選擇定則：c、ΔL=0，±1（L=0→L=0除外）；僅供學(xué)習(xí)與交流，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除謝謝11精品好文檔，推薦學(xué)習(xí)交流a、ΔS=0，即躍遷時(shí)S不能發(fā)生改變。10、大量原子所組成的系統(tǒng)在熱平衡

3、狀態(tài)下，原子數(shù)按能級(jí)分布服從玻耳茲曼定律。11、處于高能態(tài)的粒子數(shù)總是小于處在低能態(tài)的粒子數(shù)，這是熱平衡情況的一般規(guī)律。12、因發(fā)射或吸收光子從而使原子造成能級(jí)間躍遷的現(xiàn)象叫作輻射躍遷，必須滿足輻射躍遷選擇定則。13、光與物質(zhì)的相互作用有三種不同的基本過(guò)程：自發(fā)輻射，受激輻射，和受激吸收。14、普通光源中自發(fā)輻射起主要作用，激光工作過(guò)程中受激輻射起主要作用。15、與外界無(wú)關(guān)的、自發(fā)進(jìn)行的輻射稱為自發(fā)輻射。自發(fā)輻射的光是非相干光。16、能級(jí)平均壽命等于自發(fā)躍遷幾率的倒數(shù)。17、受激輻射的特點(diǎn)是：a、只有外來(lái)光子的能量hv=

4、E2-E1時(shí)，才能引起受激輻射。b、受激輻射所發(fā)出的的光子與外來(lái)光子的特性完全相同（頻率相同，相位相同，偏振方向相同，傳播方向相同）。18、受激輻射光子與入射（激勵(lì)）光子屬于同一光子態(tài)；受激輻射與入輻射場(chǎng)具有相同的頻率、相位、波矢（傳播方向）和偏振，是相干的。19、僅供學(xué)習(xí)與交流，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除謝謝11精品好文檔，推薦學(xué)習(xí)交流自發(fā)輻射躍遷幾率就是自發(fā)輻射系數(shù)本身，而受激輻射的躍遷幾率決定于受激輻射系數(shù)與外來(lái)單色能量密度乘積。18、Δν=v2-v1，即相對(duì)光強(qiáng)為最大的1/2處的頻率間隔，叫作光譜線的半值寬度（光譜線

5、寬度）19、處于低能級(jí)上的粒子大量地抽運(yùn)到高能級(jí)上，造成一個(gè)n2/g2>n1/g1的粒子數(shù)密度反轉(zhuǎn)狀態(tài)的介質(zhì)叫作增益介質(zhì)或激活介質(zhì)。簡(jiǎn)答題一：產(chǎn)生激光的三個(gè)條件：1.有提供放大作用的增益介質(zhì)作為激光工作物質(zhì)，其激活粒子（原子、分子或離子）；（有合適的激光工作物質(zhì)）2.有外界激勵(lì)源，將下能級(jí)的粒子抽運(yùn)到上能級(jí)，使激光上下能級(jí)之間產(chǎn)生粒子數(shù)反轉(zhuǎn)。3.有光學(xué)諧振腔；增長(zhǎng)激活介質(zhì)的工作長(zhǎng)度，控制光束的傳播方向，選擇被放大的受激輻射光頻率以提高單色性。第二章簡(jiǎn)答題二：腔中任一傍軸光線經(jīng)過(guò)任意多次往返傳播而不逸出腔外的諧振腔能夠使激

6、光器穩(wěn)定地發(fā)出激光，這種諧振腔叫作穩(wěn)定腔。共軸球面腔的穩(wěn)定性條件是：0<(1-L/R1)(1-L/R2)<11、共軸球面腔的穩(wěn)定性條件：0

7、三能級(jí)系統(tǒng)容易得多。3、在抽運(yùn)速率一定的條件下，當(dāng)入射光的光強(qiáng)很弱，增益系數(shù)是一個(gè)常數(shù)；當(dāng)入射光的光強(qiáng)增大到一定程度后，增益系數(shù)隨光強(qiáng)度的增大而減小，這種現(xiàn)象稱為增益飽和。4、激光器產(chǎn)生激光的前提條件是介質(zhì)必須實(shí)現(xiàn)能級(jí)間的粒子數(shù)密度反正分布，即Δn>0,或者說(shuō)增益系數(shù)G>0。5、增益系數(shù)要大于一個(gè)下限值，為激光器的閾值，它的數(shù)值由各種損耗的大小決定。6、激光器的損耗指的是在激光諧振腔內(nèi)的光損耗，分為內(nèi)部損耗（諧振腔內(nèi)增益介質(zhì)內(nèi)部的損耗，它與增益介質(zhì)的長(zhǎng)度有關(guān)）和鏡面損耗（可以折合到諧振腔鏡面上的損耗）。7、形成激光所要求

8、的增益系數(shù)的條件是：G≥a總，即總損耗系數(shù)。解釋為：增益不小于總損耗。8、三能級(jí)系統(tǒng)：閾值高，效率低；四能級(jí)系統(tǒng)：閾值條件低，效率高。第三章1、激光諧振腔的自在現(xiàn)模;當(dāng)兩個(gè)鏡面完全相同時(shí)（對(duì)稱開腔），穩(wěn)態(tài)場(chǎng)（橫向場(chǎng)）分布應(yīng)在腔內(nèi)經(jīng)單程渡越（傳播）后即實(shí)現(xiàn)“再現(xiàn)”。僅供學(xué)習(xí)與交流，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除謝謝11精品好文