TIA LASER

1 2 1. Hiện tượng phát quang a. Sự phát quang  Sự phát quang là một dạng phát ánh sáng rất phổ biến trong tự nhiên. Có một số chất (ở thể rắn, lỏng hoặc khí) khi hấp thụ năng lượng dưới một dạng nào đó, thì có khả năng phát ra các bức xạ điện từ trong miền ánh sáng nhìn thấy. Các hiện tượng đó được gọi là sự phát quang. Ví dụ: Sự phát sáng của đom đóm, sự phát sáng của phôtpho bị ôxi hóa trong không khí, sự phát sáng của một số chất hơi và chất rắn khi được chiếu sáng bằng tia tử ngoại . 3  Sự phát quang có nhiều đặc điểm khác biệt với các hiện tượng phát ánh sáng khác, trong số đó phải kể đến hai đặc điểm quang trọng: - Một là, bức xạ phát quang là bức xạ riêng của vật: mỗi chất phát quang có một quang phổ đặc trưng cho nó. - Hai là, sau khi ngừng kích thích, sự phát quang của một số chất còn tiếp tục kéo dài thêm một khoảng thời gian nào đó, rồi mới ngừng hẳn. Khoảng thời gian từ lúc ngừng kích thích cho đến lúc ngừng phát quang gọi là thời gian phát quang. Tùy theo chất phát quang mà thời gian phát quang có thể kéo dài từ 10 -10 s đến vài ngày. 4 b. Các dạng quang phát quang: lân quang và huỳnh quang. Một số chất có khả năng hấp thụ ánh sáng kích thích có bước sóng này để phát ra ánh sáng có bước sóng khác. Hiện tượng đó gọi là hiện tượng quang phát quang. Dựa vào thời gian phát quang, người ta quy ước chia ra: huỳnh quang và lân quang. 5  Huỳnh quang là sự phát quang có thời gian phát quang ngắn (dưới 10 -8 s). Nghĩa là ánh sáng hầu như tắt ngay sau khi tắt ánh sáng kích thích. Nó thường xảy ra với chất lỏng và chất khí.  Lân quang là sự phát quang có thời gian phát quang dài (10 -8 s trở lên); nó thường xảy ra với chất rắn. Các chất rắn phát quang loại này gọi là chất lân quang. 6 c. Định luật Xtốc về sự phát quang Ánh sáng phát quang có bước sóng dài hơn bước sóng của ánh sáng kích thích ' λ λλλ >': d. Ứng dụng: Các loại hiện tượng phát quang có rất nhiều ứng dụng trong khoa học, kĩ thuật và đời sống, như sử dụng trong các đèn ống để thắp sáng, trong các màn hình của dao động kí điện tử, của tivi, máy tính, sử dụng sơn phát quang quét trên các biển báo giao thông. 7 Ta thường nghe nói laser dùng để mổ xẻ, khoan kim loại, đọc đĩa CD, truyền tín hiệu, đo đạc,… Vậy, laze là gì? 2. Sơ lược về laser 8 Năm 1958, các nhà bác học Nga và Mĩ, nghiên cứu độc lập với nhau, đã chế tạo thành công laser đầu tiên. Đó là một loại nguồn sáng mới, phát ra chùm sáng có đặc điểm khác hẳn với các chùm sáng thông thường. Nicolai Basov (BA-XỐP) Alfred Kastler (KA-XLE) 9 LASER đó là từ ghép của các chữ cái đầu tiên của cụm từ tiếng Anh “Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation”, có nghĩa là sự khuếch đại ánh sáng bằng phát xạ cảm ứng (còn gọi là phát xạ kích thích). Laser là một nguồn sáng phát ra một chùm sáng cường độ lớn dựa trên việc ứng dụng hiện tượng phát xạ cảm ứng. Chùm bức xạ phát ra cũng được gọi là chùm tia laser. a. Laser là gì? 10 - Tia laser có tính đơn sắc rất cao. Độ sai lệch tương đối Δf/f của tần số ánh sáng do laser phát ra có thể chỉ bằng 10 -15 . - Tia laser là chùm sáng kết hợp (các phôtôn trong chùm có cùng tần số và cùng pha). - Tia laser là chùm sáng song song (có tính định hướng cao). b. Đặc điểm của tia laser [...]... I3 I1 Laser medium I224 50% e Một số ứng dụng của tia laser - Tia laser có ưu thế đặc biệt trong thông tin liên lạc vô tuyến (như truyền thông tin bằng cáp quang, vô tuyến định vị, điều khiển con tàu vũ trụ,…) 25 Sử dụng ánh sáng laser làm đèn tín hiệu giao thông 26 - Tia laser được dùng như dao mổ trong phẫu thuật mắt, để chữa một số bệnh ngoài da (nhờ tác dụng nhiệt),… Dao mổ laser 27 - Tia laser. .. các loại laser bán dẫn là loại được dùng phổ biến nhất hiện nay Có các loại chính: Laser rắn (YAG-Neodym, Rubi, Bán dẫn); laser lỏng; laser khí (He–Ne, 16 CO2, Ar, N2) e Cấu tạo của laser Tùy thuộc vào vật liệu phát xạ, người ta đã tạo ra laser khí, laser rắn, và laser bán dẫn Dưới dây, ta xét cấu tạo của một laser rắn: laser rubi Rubi (hồng ngọc) là Al2O3 có pha Cr2O3 Ánh sáng đỏ của hồng ngọc do ion... chùm sáng rất lớn d Các loại laser Laser được chế tạo đầu tiên là laser hồng ngọc (rubi) Ngày nay, người ta đã chế tạo được bằng hàng chục loại laser rắn khác nhau, trong số đó có loại có công suất lớn như laser thuỷ tinh pha nêonđim có thể đạt công suất 20 tỉ oát mỗi xung Ngoài laser rắn còn có laser khí (như laser He– Ne, CO2, Ar, N2,…) Đặc biệt, phải kể đến các loại laser bán dẫn là loại được dùng...- Tia laze có cường độ lớn Chẳng hạn, tia laser rubi (hồng ngọc) là Al 2O3 có pha Cr2O3 có cường độ tới 106 W/cm2 Như vậy có thể xem laser là một nguồn sáng phát ra chùm sáng song song, kết hợp, có tính đơn sắc rất cao và có cường độ lớn Nguyên tắc phát quang của laser dựa trên việc ứng dụng hiện tượng phát xạ cảm ứng 11 c Sự phát xạ... chữa một số bệnh ngoài da (nhờ tác dụng nhiệt),… Dao mổ laser 27 - Tia laser được dùng trong các đầu đọc đĩa CD, bút chỉ bảng,…Các laser này thuộc loại laser bán dẫn 28 - Ngoài ra, tia laser còn được dùng để khoan, cắt, tôi,… chính xác các vật liệu trong công nghiệp 29 Laser sử dụng trong công nghệ in, photocoppy 30 31 32 33 34 35 36 ... tạo của một laser rắn: laser rubi Rubi (hồng ngọc) là Al2O3 có pha Cr2O3 Ánh sáng đỏ của hồng ngọc do ion crôm phát ra khi chuyển từ trạng thái kích thích về trạng thái cơ bản Đó cũng là màu của tia laser 17 Laser rubi gồm một thanh rubi hình trụ (A) Hai mặt được mài nhẵn, vuông góc với trục của thanh Mặt (1) được mạ bạc trở thành một mặt gương phẳng (G1) có mặt phản xạ quay vào 18 phía trong Mặt (2)... ứng Ánh sáng sẽ được khuếch đại lên nhiều lần Chùm tia laser được lấy ra từ gương bán mạ G2 21 Nếu có một ion crôm bức xạ theo phương vuông góc với hai gương thì ánh sáng sẽ phản xạ đi lại nhiều lần giữa hai gương và sẽ làm cho một loạt ion crôm phát xạ cảm 22 ứng Việc sử dụng hiện tượng phát xạ cảm ứng là nguyên tắc hoạt động quan trọng nhất của laser Ngoài ra, còn có những nguyên tắc hoạt động quan . được gọi là chùm tia laser. a. Laser là gì? 10 - Tia laser có tính đơn sắc rất cao. Độ sai lệch tương đối Δf/f của tần số ánh sáng do laser phát ra có. loại laser 17 Tùy thuộc vào vật liệu phát xạ, người ta đã tạo ra laser khí, laser rắn, và laser bán dẫn. Dưới dây, ta xét cấu tạo của một laser rắn: laser