Электромагнитные колебания. Квантовая теория излучения. Иваницкая Ж.Ф. - 133 стр.

              Квантовая теория излучения
                  Лабораторная работа 9А

         Изучение гелий-неонового лазера
   и дифракции Фраунгофера на мелких частицах

    Цель работы: знакомство с принципом действия и устройст-
вом оптического квантового генератора (газового лазера), а также
определение с его помощью размера мелких сферических частиц.
    Приборы и принадлежности: гелий-неоновый лазер, препарат
ликоподия (споры травы плауна), экран.

                    Теоретическая часть

 1. Лазер. Понятие о среде с инверсной заселенностью уровней
                            энергии

    Естественные источники света дают широкие пучки света, ко-
торый неполяризован, немонохроматичен и некогерентен. У поля-
ризованного света вектор напряженности электрического поля
совершает колебания упорядоченно (линейно поляризованный – в
одной плоскости). Монохроматичный свет – это свет одной длины
волны, а когерентным излучением называется согласованное излу-
чение, для которого разность фаз отдельных волн постоянна во
времени. В 1960 г. американский физик Али Джаван изобрел га-
зовый лазер – устройство, дающее узконаправленный пучок ли-
нейно поляризованного монохроматичного когерентного света.
    Согласно квантовой теории свет представляет из себя поток
квантов (мельчайших порций энергии) – фотонов, энергия каждого
ε=hν, Здесь h – постоянная Планка, равная 6,62⋅10 -34 Дж⋅с, ν –
частота, связанная с длиной волны λ соотношением ν=с/λ, с – ско-
рость света. Длины волн оптических фотонов, т.е. фотонов, вос-
принимаемых человеческим глазом, заключены в узком диапазоне
от λ=3,8⋅10–7 м для фиолетовой области до 7,6⋅10-7 м для красной
области оптического спектра.
    Если на обычное вещество падает свет, то атомы и молекулы
среды поглощают его тоже квантами. Пусть Io – интенсивность
падающей волны (интенсивность – это энергия, попадающая в

                              133