Caratteristiche dei laser

Laserè una specie di luce che non esiste in natura ed è emessa a causa di eccitazione. Ha le caratteristiche di buona direzione, alta luminosità, buona monocromaticità e buona coerenza.

Condizioni perlasergenerazione

La generazione didiodo laserDevedi soddisfare tre condizioni: inversione della popolazione, feedback di risonatore e condizione di soglia. Attraverso l'assorbimento stimolato, il numero di particelle a livello elevato a livello di energia è maggiore di quello a bassi livelli di energia (inversione numerica) e le superfici riflettente parallele che possono riflettere devono essere fabbricate i fotoni a entrambe le estremità della regione attiva per formare una cavità risonante e Rendere il guadagno è maggiore della perdita, cioè il numero di fotoni appena generati allo stesso tempo è maggiore del numero di fotoni assorbiti dalla dispersione. Solo quando queste tre condizioni sono soddisfatte, è possibile generare luce laser.

Caratteristiche dei laser

In primo luogo, buona direzione. Fonti di luce ordinarie (sole, lampade a incandescenza o fluorescente) emettono luce in tutte le direzioni, mentre la direzione di emissione luminosa del laser può essere limitata a un angolo solido inferiore a pochi milliradi, che aumenta l'illuminamento nella direzione di irradiazione di dieci milioni di volte. Il diametro di diffusione del laser è inferiore a 1 metro per 200 chilometri. Se colpisce la luna ad una distanza di 3,8 × 105 chilometri dalla terra, il raggio si diffonde a meno di 2 chilometri, mentre i searchlight ordinari si diffondono a decine di metri a pochi chilometri di distanza. La collimazione laser, la guida e la distanza devono sfruttare questa funzione di buona direzione.

Secondo, alta luminosità. Laser è la sorgente luminosa più luminosa nei momenti contemporanei, solo il forte flash al momento dell'esplosione della bomba dell'idrogeno può confrontarsi con esso. La luminosità della luce solare è di circa 1,865 × 109cd / m2 e la luminosità dell'uscita di un laser ad alta potenza può essere da 7 a 14 ordini di grandezza superiore a quella della luce solare. Sebbene l'energia totale del laser non sia necessariamente molto grande, a causa dell'elevata concentrazione di energia, è facile generare alta pressione e alta temperatura di decine di migliaia o addirittura di milioni di gradi Celsius in un piccolo punto. Applicazioni pratiche come perforazione laser, taglio, saldatura e chirurgia laser sfruttare questa proprietà.

Terzo, buona monocromatica. La luce è un'onda elettromagnetica. Il colore della luce dipende dalla sua lunghezza d'onda. La luce emessa da ordinarie sorgenti luminose contiene solitamente varie lunghezze d'onda ed è una miscela di vari colori di luce. La luce del sole include luce visibile in sette colori di rosso, giallo, giallo, verde, ciano, blu e viola, così come luce invisibile come luce a infrarossi e luce ultravioletta. La lunghezza d'onda di un certo laser è concentrato solo in una fascia spettrale molto stretta o in una gamma di frequenza. Ad esempio, la lunghezza d'onda del laser Helium-Neon è di 632,8 nanometri, e il suo intervallo di variazione della lunghezza d'onda è inferiore a un diec-millesimo di un nanometro. La buona monocromaticità del laser fornisce un mezzo molto favorevole per esperimenti scientifici come la misurazione precisa dello strumento e l'eccitazione di determinate reazioni chimiche.

Quattro, buona coerenza. L'interferenza è una proprietà di fenomeni d'onda. Sulla base delle caratteristiche di alta direttività e alta monocromaticità della luce laser, è destinata alla luce con un'eccellente coerenza. Questa proprietà dei laser fa un'olografia una realtà.