الخصائص الأساسية لليزر

إضاءة الاتجاه للليزر

مصادر الضوء العادية تنبعث من الضوء في جميع الاتجاهات. لجعل الضوء المنبعث ينتشر في اتجاه واحد ، من الضروري تثبيت جهاز تكثيف معين على مصدر الضوء. على سبيل المثال ، تم تجهيز المصابيح الأمامية والبحث في السيارات بعاكسات مع تأثير تركيز ، بحيث يتم جمع الضوء المشع وينبعث في اتجاه واحد.الليزرينبعث بالليزر بشكل طبيعي في اتجاه واحد ، واختلاف الحزمة صغير للغاية ، فقط حوالي 0.001 راديان ، وهو قريب من التوازي.

لون ليزر نقي جدا

يتم تحديد لون الضوء بواسطة الطول الموجي (أو التردد) للضوء. تتوافق بعض الأطوال الموجية مع بعض الألوان. توزيع الطول الموجي لـالضوء المرئييبلغ شمس الشمس حوالي 0.76 ميكرون إلى 0.4 ميكرون ، وتتراوح الألوان المقابلة من الأحمر إلى الأرجواني ، ما مجموعه 7 ألوان ، لذلك لا يمكن القول أن ضوء الشمس أحادي اللون. يُطلق على مصدر الضوء الذي ينبعث من ضوء لون واحد مصدر ضوء أحادي اللون ، وهو ينبعث من طول موجي واحد من الضوء. على سبيل المثال ، مصابيح Krypton ومصابيح الهيليوم ومصابيح النيون ومصابيح الهيدروجين كلها مصادر ضوء أحادية اللون تنبعث منها لونًا معينًا فقط من الضوء. على الرغم من أن الطول الموجي لموجات الضوء لمصدر الضوء أحادي اللون هو واحد ، لا يزال هناك نطاق توزيع معين. على سبيل المثال ، ينبعث مصباح النيون الضوء الأحمر فقط ، وحيوانه أحادي اللون جيد جدًا. ومن المعروف باسم تاج أحادي اللون. لا يزال نطاق توزيع الطول الموجي 0.00001 نانومتر. لذلك ، لا يزال الضوء الأحمر المنبعث من مصباح النيون يحتوي على العشرات من الضوء الأحمر إذا تم تحديده بعناية. . يمكن أن نرى أنه كلما كان فاصل توزيع الطول الموجي الأضيق للإشعاع البصري ، كان أحادي اللون أفضل.

امتصاص الليزر

Stimulated absorption (abbreviation absorption). When a particle at a lower energy level is excited by the outside world (that is, it has an energy exchange interaction with other particles, such as an inelastic collision with a photon) and absorbs energy, it transitions to a higher energy corresponding to this طاقة. high energy level. This transition is called stimulated absorption.

Spontaneous radiation of laser

The excited state that the particle enters when it is excited is not the stable state of the particle. If there is a lower energy level that can accept the particle, even if there is no external effect, the particle has a certain probability to spontaneously change from a high-level excited state (E2) to a low-energy state. Level ground state (E1) transition, while radiating photons with energy (E2-E1), photon frequency ν=(E2-E1)/h. This radiation process is called spontaneous radiation.

Stimulated radiation, laser

In 1917, Einstein theoretically pointed out that in addition to spontaneous emission, particles at high energy level E2 can also transition to lower energy levels in another way. He pointed out that when a photon with a frequency of ν=(E2-E1)/h is incident, the particle will also be induced with a certain probability.

Laser is very bright

Before the invention of the laser, the high-voltage pulsed xenon lamp had the highest brightness among artificial light sources, which was comparable to the brightness of the sun, while the laser brightness of the ruby laser could exceed tens of billions of times that of the xenon lamp. Because the laser is so bright, it can illuminate objects at a distance. The illuminance of the beam emitted by the ruby laser on the moon is about 0.02 lux (unit of illuminance), the color is bright red, and the laser spot is visible to the naked eye. If the most powerful searchlight is used to illuminate the moon, the illumination generated is only about one trillionth of a lux, and the human eye cannot detect it at all. The main reason for the extremely high brightness of the laser is directional luminescence. A large number of photons are concentrated and emitted in a very small space, and the energy density is naturally extremely high. The ratio between the brightness of a laser and sunlight is in the millions, and it was created by humans.

Great energy of laser

The energy of a photon is calculated as E=hv, where h is Planck's constant and v is the frequency. It can be seen that the higher the frequency, the higher the energy. Laser frequency range 3.846×10^(14)Hz to 7.895×10^(14)Hz.

Other characters of laser

تحتوي الليزر على العديد من الخصائص الأخرى: أولاً ، الليزر أحادي اللون ، أو التردد الواحد. هناك بعض أشعة الليزر التي يمكنها توليد أشعة الليزر ذات الترددات المختلفة في نفس الوقت ، ولكن هذه الليزر معزولة عن بعضها البعض وتستخدم بشكل منفصل. ثانياً ، ضوء الليزر هو ضوء متماسك. تتمثل خاصية الضوء المتماسك في أن جميع موجاتها الخفيفة متزامنة ، وأن شعاع الضوء بالكامل يشبه \"قطار الموجة \". مرة أخرى ، يتركز الليزر بشكل كبير ، مما يعني أنه يتعين عليه السفر لمسافات طويلة قبل أن يتم تفريقه أو تداوله.