Laser ist eine der wichtigsten Erfindungen der Menschheit, bekannt als das „hellste Licht“. Im täglichen Leben können wir oft verschiedene Laseranwendungen sehen, wie Laser Beauty, Laserschweißen, Lasermückenmörder usw. Lassen Sie uns heute ein detailliertes Verständnis der Laser und der Prinzipien hinter ihrer Generation haben.
Was ist ein Laser?
Laser ist eine Lichtquelle, die einen Laser verwendet, um einen speziellen Lichtstrahl zu erzeugen. Ein Laser erzeugt ein Laserlicht, indem Energie durch den Prozess der stimulierten Strahlung in das Material in das Material eingegeben wird.
Ein Laser ist ein optisches Gerät, das aus einem aktiven Medium (wie Gas, Feststoff oder Flüssigkeit) besteht, das Licht und einen optischen Reflektor verstärken kann. Das aktive Medium in einem Laser ist normalerweise ein ausgewähltes und verarbeitetes Material, und seine Eigenschaften bestimmen die Ausgangswellenlänge des Lasers.
Das von Lasers erzeugte Licht hat mehrere einzigartige Eigenschaften:
Erstens sind Laser monochromatisches Licht mit sehr strengen Frequenzen und Wellenlängen, die einige besondere optische Bedürfnisse erfüllen können.
Zweitens ist Laser kohärentes Licht, und die Phase der Lichtwellen ist sehr konsistent, was eine relativ stabile Lichtintensität über große Entfernungen aufrechterhalten kann.
Drittens sind Laser hochrichtendes Licht mit sehr schmalen Strahlen und hervorragende Fokussierung, die verwendet werden können, um eine hohe räumliche Auflösung zu erzielen.
Laser ist eine Lichtquelle
Das Prinzip der Lasergeneration
Die Erzeugung von Laser umfasst drei grundlegende physikalische Prozesse: Stimulierte Strahlung, spontane Emission und stimulierte Absorption.
STimulierte Strahlung
Stimulierte Strahlung ist der Schlüssel zur Lasergenerierung. Wenn ein Elektron mit hoher Energieniveau durch ein anderes Photon angeregt wird, emittiert es ein Photon mit der gleichen Energie, Frequenz, Phase, Polarisationszustand und Ausbreitungsrichtung in Richtung dieses Photons. Dieser Prozess wird als stimulierte Strahlung bezeichnet. Das heißt, ein Photon kann durch den Prozess der stimulierten Strahlung ein identisches Photon „klonen“, wodurch die Amplifikation von Licht erreicht wird.
Spontane Emission
Wenn ein Atom, Ion oder Molekül Elektronen von einem hohen Energieniveau zu einem niedrigen Energieniveau überweist, fördert es Photonen einer bestimmten Energiemenge, die als spontane Emission bezeichnet wird. Die Emission solcher Photonen ist zufällig, und es gibt keine Kohärenz zwischen den emittierten Photonen, was bedeutet, dass ihre Phase, der Polarisationszustand und ihre Ausbreitungsrichtung alle zufällig sind.
STimulierte Absorption
Wenn ein Elektron mit niedrigem Energieniveau ein Photon mit einem Energieniveau -Differenz aufnimmt, kann es auf ein hohes Energieniveau angeregt werden. Dieser Prozess wird als stimulierte Absorption bezeichnet.
In Lasern wird normalerweise eine Resonanzhöhle aus zwei parallelen Spiegeln verwendet, um den stimulierten Strahlungsprozess zu verbessern. Ein Spiegel ist ein totaler Reflexionsspiegel, und der andere Spiegel ist ein Semi -Reflexionsspiegel, mit dem ein Teil des Lasers durchlaufen werden kann.
Die Photonen im Lasermedium reflektieren zwischen zwei Spiegeln hin und her, und jede Reflexion erzeugt mehr Photonen durch den stimulierten Strahlungsprozess, wodurch die Amplifikation von Licht erreicht wird. Wenn die Lichtintensität bis zu einem gewissen Grad zunimmt, wird der Laser durch einen semi -reflektierenden Spiegel erzeugt.
Postzeit: Dez.-07-2023
