Электротехнические установки и их источники питания. Бар В.И. - 77 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГУ | Тольятти

Составители: 

Рубрика: 

ЧАСТЬ 3. ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ УСТАНОВКИ НА
ОСНОВЕ ЛАЗЕРОВ И ИХ ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ
7. ОПТИЧЕСКИЕ КВАНТОВЫЕ ГЕНЕРАТОРЫ (ЛАЗЕРЫ)
7.1. ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ЛАЗЕРОВ
Слово лазер происходит от английских слов Light amplification by
stimulated emission of radiation – усиление света с помощью
стимулированного излучения.
Основой работы оптического квантового генератора (ОКГ) является
генерирование монохроматических волн оптического диапазона под
воздействием индуцированного (вынужденного) излучения [1,9].
Согласно законам квантовой механики энергия относительного
движения любой системы связанных частиц не является произвольной, а
принимает определенный ряд значений, которые называются уровнями
энергии: Е0, Е1, Е2 и т.д. Весь набор допустимых значений энергии принято
называть энергетическим спектром системы.
В состоянии термодинамического равновесия распределение атомов по
различным энергетическим уровням подчиняется закону Больцмана: число
частиц на верхнем уровне меньше, чем на нижнем:
)
kT
EE
exp(
N
N
12
1
2
−
−= ,
где N
1
, N
2
, Е
1
, Е
2
– количество и энергия атомов на уровнях 1 и 2;
k – постоянная Больцмана;
Т – температура.
Числа N
1
, N
2
,..., N
n
называют заселенностями уровней энергии. Если на
уровне 2 энергия больше, то заселенность этого уровня ниже при любой
возможной температуре замкнутой системы. Состояние любой из частиц
может измениться при ее взаимодействии с электромагнитным полем или
другими частицами. В этом случае при переходе с высокого уровня энергии
E
n
на нижний E
m
частицы излучают электромагнитные волны, частота
которых:
h
EE
mn
−
=ν ,
где h – постоянная Планка.
При переходе на более высокие энергетические уровни частицы
поглощают электромагнитные волны такой же частоты.
Электромагнитные волны любой частоты, в том числе и свет,
представляют собой поток отдельных порций энергии – квантов или
фотонов, энергия которых равна h⋅ν. Переход между состояниями
микрочастиц происходит только при взаимодействии с фотонами
резонансной частоты ν
mn
, когда:
h⋅ν
mn
= E
n
– E
m
.
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com

Страницы