Ano ang gumagawa ng mga pulso ng liwanag sa mga lasers?

Ano ang gumagawa ng mga pulso ng liwanag sa mga lasers?
Anonim

Sagot:

Ang stimulated emission na ipinares sa isang populasyon na pagbabaligtad ay kinakailangan upang makagawa ng pulses ng liwanag sa mga lasers.

Paliwanag:

Ang proseso:

Una, ang mga atomo ng gas sa laser ay nasasabik. Ang mga electron ay spontaneously naglalabas ng photons at drop down sa mas mababang mga antas ng enerhiya.

Sa ilang mga kaso ang mga electron ay mangolekta sa isang estado na tumatagal ng isang medyo mahabang oras upang drop mula sa. Kapag nangyari ito ay maaaring maging mas maraming mga electron sa nasasabik na estado kaysa sa mas mababang mga estado. Ito ay tinatawag na isang pagbabaligtad ng populasyon.

Kung ang ilaw ay may isang haba ng daluyong tulad na ang isang poton ay may parehong enerhiya bilang ang pagkakaiba ng enerhiya sa pagitan ng mahabang buhay na nasasabik na estado at isang mas mababang estado, maaari itong pasiglahin ang elektron upang humalimuyak ang isang poton at bumaba mula sa nasasabik na estado.

Kapag ang electron ay stimulated na mahulog sa isang mas mababang estado, isang photon ay inilabas na may parehong dalas, phase, polariseysyon, at direksyon ng paglalakbay bilang poton na stimulated ito. Ito ay kilala bilang stimulated emission. Mayroon na ngayong dalawang photon na maaaring pasiglahin ang iba pang mga atom. Iba pang mga atoms ay stimulated at pagkatapos Bam, maraming mga sa phase photons na may parehong wavelength.

Ito ay kung paano gumagawa ang mga lasers ng maliwanag na liwanag.

Kapag ang isang poton na may tamang enerhiya (enerhiya na katumbas ng pagkakaiba sa pagitan ng nasasabik at mas mababang estado) ay sinasalakay ang isang atom, maaari itong pasiglahin ang paglabas, ngunit maaari din itong buuin (stimulated absorption). Ang tendency ng pagiging nasisipsip ay katumbas ng tendency ng stimulating emission.

Samakatuwid, Ang stimulated emission ay proporsyonal sa bilang ng mga electron sa nasasabik na estado.

Ang stimulated absorption ay proporsyonal sa bilang ng mga elektron sa mas mababang estado.

Kinakailangan ang pagbabagsak ng populasyon. Kung may mas maraming mga electron sa mas mababang estado na stimulated absorption ay mangyayari nang mas madalas kaysa sa stimulated emission at tatakbo kami sa mga photon.

Kung ikaw ay kakaiba, ang Einstien A at B coefficients ay ginagamit upang ilarawan ang posibilidad ng isang kusang pagpapalabas at stimulated emission / pagsipsip ayon sa pagkakabanggit.