numero Sfoglia:0 Autore:Editor del sito Pubblica Time: 2022-04-26 Origine:motorizzato
Le fonti di luce ordinarie emettono luce in tutte le direzioni. Per far propagare la luce emessa in una direzione, è necessario installare un determinato dispositivo di condensazione sulla sorgente luminosa. Ad esempio, i fari e i luci dei ricercatori delle automobili sono dotati di riflettori con un effetto di concentrazione, in modo che la luce irradiata venga raccolta ed emessa in una direzione.Il laserEmessi dal laser viene naturalmente emesso in una direzione e la divergenza del raggio è estremamente piccola, solo circa 0,001 radianti, che è vicino al parallelo.
Il colore della luce è determinato dalla lunghezza d'onda (o frequenza) della luce. Alcuni lunghezze d'onda corrispondono a determinati colori. La distribuzione della lunghezza d'onda dila luce visibileIl segmento irradiato dal sole è di circa 0,76 micron a 0,4 micron e i colori corrispondenti vanno dal rosso a viola, per un totale di 7 colori, quindi la luce solare non può essere monocromatica. Una sorgente luminosa che emette la luce di un singolo colore è chiamata sorgente di luce monocromatica e emette una singola lunghezza d'onda di luce. Ad esempio, lampade krypton, lampade elio, lampade al neon e lampade a idrogeno sono tutte sorgenti di luce monocromatica che emettono solo un certo colore di luce. Sebbene la lunghezza d'onda delle onde luminose di una sorgente di luce monocromatica sia singola, esiste ancora un certo intervallo di distribuzione. Ad esempio, la lampada al neon emette solo la luce rossa e la sua monocromaticità è molto buona. È noto come la corona della monocromaticità. L'intervallo di distribuzione della lunghezza d'onda è ancora 0,00001 nanometri. Pertanto, la luce rossa emessa dalla lampada al neon contiene ancora dozzine di luce rossa se viene attentamente identificata. . Si può vedere che più stretto è l'intervallo di distribuzione della lunghezza d'onda della radiazione ottica, migliore è la monocromaticità.
Assorbimento stimolato (assorbimento di abbreviazione). Quando una particella a un livello di energia inferiore è eccitata dal mondo esterno (cioè, ha un'interazione di scambio di energia con altre particelle, come una collisione anelastica con un fotone) e assorbe l'energia, passa a un'energia più alta corrispondente a questo energia. alto livello di energia. Questa transizione è chiamata assorbimento stimolato.
Lo stato eccitato che la particella entra quando è eccitata non è lo stato stabile della particella. Se esiste un livello di energia inferiore che può accettare la particella, anche se non vi è alcun effetto esterno, la particella ha una certa probabilità di cambiare spontaneamente da uno stato eccitato di alto livello (E2) a uno stato a bassa energia. Transizione a livello di terra (E1), mentre irradiano fotoni con energia (E2-E1), frequenza dei fotoni ν = (E2-E1)/H. Questo processo di radiazione è chiamato radiazione spontanea.
Nel 1917, Einstein teoricamente sottolineò che oltre all'emissione spontanea, le particelle di alto livello di energia E2 possono anche passare a livelli di energia più bassi in un altro modo. Ha sottolineato che quando un fotone con una frequenza di ν = (E2-E1)/H è incidente, la particella verrà anche indotta con una certa probabilità.
Prima dell'invenzione del laser, la lampada da xeno pulsata ad alta tensione aveva la più alta luminosità tra le fonti di luce artificiale, che era paragonabile alla luminosità del sole, mentre la luminosità laser del laser rubino poteva superare decine di miliardi di volte quello di quello di la lampada allo xeno. Poiché il laser è così luminoso, può illuminare gli oggetti a distanza. L'illuminanza del raggio emesso dal laser rubino sulla luna è di circa 0,02 lux (unità di illuminanza), il colore è rosso vivo e il punto laser è visibile ad occhio nudo. Se i seggerchi più potenti sono usati per illuminare la luna, l'illuminazione generata è solo circa un trilionario di un lux e l'occhio umano non può rilevarlo affatto. Il motivo principale della luminosità estremamente elevata del laser è la luminescenza direzionale. Un gran numero di fotoni sono concentrati ed emessi in uno spazio molto piccolo e la densità di energia è naturalmente estremamente elevata. Il rapporto tra la luminosità di un laser e la luce solare è in milioni ed è stato creato dagli umani.
L'energia di un fotone viene calcolata come E = HV, dove H è costante di Planck e V è la frequenza. Si può vedere che maggiore è la frequenza, maggiore è l'energia. Intervallo di frequenza laser 3.846 × 10^(14) Hz a 7,895 × 10^(14) Hz.
I laser hanno molte altre proprietà: in primo luogo, i laser sono monocromatici o single-frequenza. Esistono alcuni laser che possono generare laser di frequenze diverse contemporaneamente, ma questi laser sono isolati l'uno dall'altro e utilizzati separatamente. In secondo luogo, la luce laser è una luce coerente. La caratteristica della luce coerente è che tutte le sue onde luminose sono sincronizzate e l'intero raggio di luce è come un \"treno d'onda\". Ancora una volta, il laser è altamente concentrato, il che significa che deve percorrere una lunga distanza prima che diventi disperso o convergente.
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