Презентация для урока физики "Лазер"

Лазеры.

Общая схема лазеров .

Выполнила: Мокий Саша

Ученица 11 класса

Проверила: Исакова. З. Н.

Сердце лазера – это активный элемент. Отдаленно он похож на кекс с изюмом : изюминками является атомы гели молекул, обладающими очень важными в данном случае свойством. Оказавшись на одном из своих верхних энергетических уровней, они могут относительно долго оставаться на нём, не торопясь самопроизвольно возвратится на нижнем уровне. Поэтому можно накопить достаточно много атомов (молекул) на таком уровне – так, что их станет значительно больше. В результате будет создана инверсная населенность уровней, что как мы уже знаем, необходимо для преобладания процессов вынужденного испускания света над поясами поглощения света. Уровень, на котором можно накопить избыток атомов или молекул называют долго живущим, а сами атомы и молекулы (изюминки активного элемента) активными центрами.

КОГДА ГОВОРЯТ О ВОЗРОЖДЕНИЕ АКТИВНЫХ ЦЕНТРОВ ПРИМЕНЯЮТ ВЫРАЗИТЕЛЬНЫЙ ЦЕНТР. «НАКАЧКА» ИМЕЮТ В ВИДУ, ЧТО АКТИВНЫЕ ЦЕНТРЫ КАК БЫ НАКАЧИВАЮТСЯ ЭНЕРГИЕЙ, НАКАЧИВАЯСЬ НАДОМОЖЕВУЩЕМ УРОВНЕ. В НАШЕМ ПРИМЕРЕ ИСПОЛЬЗУЕТСЯ ОПТИЧЕСКАЯ НАКАЧКА – НАКАЧКА СВЕТОМ СПЕЦИАЛЬНОЙ ГОЗОРАЗРЯДНОЙ ЛАМПЫ. Возможна накачка при помощи световых импульсов, генереруюмых лампой, вспышкой(интенсивная накачка). При этом в ответна каждый импульс накачки возникает импульс лазерного излучения. Возможно также непрерывное облучение активного элемента лампой осветителем(непрерывная накачка). В этом случае лазерного излучения может возникать как в виде непрерывного светового луча, так и в виде регулярной последовательности световых импульсов. Итак накачка обеспечивает инверсную заселенность энергетических уровней активных центров.

В простейшем случае оптический резонатор – это 2 зеркала с общей оптической осью, которая одиксирует в пространстве направление лазерного луча. Активный элемент находится между зеркалами т.е. внутри резонатора.(рис 3)

Конкретный пример активного элемента.

Гранат с неодимом.

Гранат – прозрачный кристалл. «изюминками» активными центрами является ионы неодимы, которые вводятся в кристалле граната в процессе изготовления активного элемента(рис2а).

Показана в порядочном виде система энергетических уровней иона неодима в гранате. Поглощая излучения специальной лампы осветители ионы неодима возбуждаются переходят на верхний уровень обозначения(рис3). Затем скоро они сваливаются с этих уровней и накапливаются на уровне 2,расходуя избыток энергии на нагревание кристалла граната.

Уровень 2 и есть тот самый уровень. Активный элемент будет готов к работе тогда, когда на уровне 2 накопится значительно больше ионов неодима, чем их имеется на уровне 1. теперь достаточно сначала роль которую играет фотон энергией равной разности энергии равной разности энергии уровней 2 и 1, чтобы произошел дружный переход ионов неодима с уровня 2 на1. в результате этого перехода происходит лавина одотонов, которая и будет представлять собой лазерное излучение(рис 2 б ) схематически показана, как на практике осуществляются возбуждение активных центров в лазере на гранате с неодимом.

И активный элемент и лампа осветитель имеют цилиндрическую форму. Их помещают внутрь отображателя таким образом, чтобы практически вся световая, испускаемая лампой осветители, сконцентрировались на активном элементе(рис2 в)

Бриллиантовая схема лазера!

Включает в себя активный элемент, активную среду, устройство для накачки активного элемента и зеркала оптического резонатора(рис4)