slide bài giảng vật lí 12 tiết 34 sơ lược về laze

nhiệt liệt chào mừng thầy - cô giáo dự hội giảng giáo viên dạy giỏi tỉnh thái bình môn vật lí lớp 12 năm học 2008- 2009 Chúc c¸c em häc sinh líp 12A4 häc thËt tèt! Gi¸o viên thực hiện: Lại Văn Công Kiểm tra cũ Câu hỏi: Trình bày tiên đề Bo xạ hấp thụ lợng nguyên tử? Trả lời: - Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có lợng (En) sang trạng thái dừng có lợng thấp (Em) phát phôtôn có lợng hiệu En Em h.f = En - Em - Nếu nguyên tử trạng thái dừng có lợng (Em) mà hấp thụ đợc phôtôn có lợng hiệu En - Em chuyển lên trạng thái dừng có lợng cao (En) Một số hình ảnh lễ khai mạc vận hội Olimpic Bắc Kinh năm 2008 Hình Hình ảnh ảnh chúng ta vừa vừa quan quan sát sátđ đợc ợc là những chùm chùm ánh ánh sáng sáng có có màu màu sắc sắc sặc sặc sỡ sỡ với với nhiều nhiều màu màusắc sắc khác khác nhau Vậy Vậy các ¸nh ¸nh s¸ng s¸ng nµy nµy lµ lµ ¸nh ¸nh sáng sáng gì? gì? Nó Nó phát phát ra từ từ đâu? đâu? Bài 34: Sơ lợc laze Năm 1958, nhà bác học Nga Mĩ, nghiên cứu độc lập với nhau, chế tạo thành công laze Đó loại nguồn sáng mới, phát chùm sáng gọi tia laze, có đặc điểm khác hẳn với chùm sáng thơng thường §Ĩ tìm hiểu laze, hÃy xét lịch sử phát triển laze Ba- xốp Bài 34: Sơ lợc laze I Cấu tạo hoạt động laze Laze gì? Laze từ phiên âm cña tiÕng Anh Laser (Light Amplifier by Stimulated Emission of Radiation) Chúng có nghĩa là: Máy khuếch đại ánh sáng phát xạ cảm ứng a Khái niệm - Laze nguồn sáng phát chùm sáng cường độ lớn Dao mổ laze Dùng tia laze kim loại dựa việc ứng dụng tượng phát xạ cảm ứng Chóng thêng nghe ng÷ - Chùm bứcta xạ phát đượcthuËt gọi chùm tia Laze laze nhiều lĩnh vực khác nhau: y học, quân sự, kỹ thuật, thông tin liên lạcVậy Laze gì? Nó hoạt động theo nguyên lý nào? Bài 34: Sơ lợc laze I Cấu tạo hoạt động laze Laze gì? a Khái niệm b Đặc điểm Cõu hi laze - Tính đơn sắc cao.Laze l mt ngun sỏng - Tính định hớng - Tính kÕt hỵp cao mới, khác hẳn với chùm sáng thụng thng Vy laze cú c cờngim độgỡ?lớn Bài 34: Sơ lợc laze I Cấu tạo hoạt động laze Laze gì? Sự phát xạ cảm ứng Laze hoạt Quan Câusát hỏihiện t động dựa - Nguyên tắc hoạt động quan trọng Laze Hiện tợng ợng sẽvà xảy ralời sau trả phát xạ cảm ứng nguyêntrên nguyên tử câu hỏi trạng - Lý thuyết phátthái xạ cảm kíchứng: thích sẵn sàng phát tắc nào? mộtởphôtôn có ợng + Nếu Emột nguyên tử trạng thái lkích =hfmột mà phôtôn bắt gặp thích, sẵn sàng phát cómột năngphôtôn lợng = có có lợnglợng hf hf hf, bắt gặp phôtôn bay lớttửqua bay lớt qua nó, nguyên nàynó? phát phôtôn (phôtôn đợc gọi phôtôn phát xạ cảm ứng) cao Ethp Bài 34: Sơ lợc laze I Cấu tạo hoạt động laze Laze gì? Sự phát xạ cảm ứng + Nếu nguyên tử trạng thái kích thích, sẵn sàng phát phôtôn có lợng = hf, bắt gặp phôtôn có lợng hf bay lớt qua nó, nguyên tử phát phôtôn (phôtôn đợc gọi Câu phôtôn phát xạcùng cảmnăng ứng).lợng, + Phôtôn có bayhỏi phơng với Phôtôn phát xạhiện phôtôn Quan t + Sóng điện từ ứng với phôtôn sát hoàn toàn phôtôn tới có đặc pha với sóng điện từ ứng với phôtôn ợng sau trả lời điểm, tính chất câu hỏi giống nhau? Bài 34: Sơ lợc laze I Cấu tạo hoạt động laze Laze gì? Sự phát xạ cảm ứng Ecao E thp Câu hỏi Nếu có phôtôn ban đầu bay qua loạt nguyên tử trạng thái kích thích số phôtôn tạo thành tăng nh nào? Bài 34: Sơ lợc laze I Cấu tạo hoạt động laze Laze gì? Sự phát xạ cảm ứng Câu hỏi thảo luận Dựa vào lý trạng thuyết + Nếu nguyên tử thái kích thích, sẵn sàng phát raphát phôtôn lợng = xạ cảmcóứng, hf, bắt gặp phôtônhÃy có lợng giải thích hf bay lớt qua nó, nguyên tử phát đặc điểm phôtôn có lợng, bay + Phôtôn phơng với laze? phôtôn + Sóng điện từ ứng với phôtôn hoàn toàn pha với sóng điện từ ứng với phôtôn Nh vy, nu có phơtơn ban đầu bay qua loạt ngun tử trạng thái kích thích số phơtơn tăng lên theo cấp số nhân Bµi 34: Sơ lợc laze I Cấu tạo hoạt động laze Laze gì? Câu Câu hỏi Câuhỏi hỏi Dựa vào môi trờng Trình Nêu cấu bày tạo cấu tạo Sự phát xạ cảm ứng phát x¹, ta cã thĨ rubi (hång ngäc) cđa laze hång Cấu tạo Laze tạo chế đVai ợc loại Cơ phát ánh ngọc? trò laze? sáng rubi? -Xét Tuỳ vào vật liệu phát xạ (Môi tr ờng hoạt tính), ngời ta tạo phận cấu tạo laze rắn (Laze rubi) a Cấu tạo laze hồng ngọc laze rắn, laze láng, laze khÝ laze hång ngäc? -Rubi (hång ngäc) lµ Al O cã pha Cr O - Thanh rubi hình trụ (A)2 hai mặt đợc mài nhẵn, vuông góc với trục - ánhcủa sáng đỏ hồng ngọc iôn Crôm phát chuyển từđtrạng kích thích vềphẳng trạng thái + Mặt (1) ợc mạ thái Bạc trở thành gơng G1 Đó màu tia laze + Mặt (2) mặt bán mạ (gơng phẳng G2), lớp mạ mỏng khoảng 50% cờng độ chùm sáng chiếu tới bị phản xạ, khoảng 50% truyền qua - Đèn phóng điện Xenon: dùng để chiếu sáng mạnh rubi đagmột Crôm lênvà trạng thái kích + Hai ơngsố G1lớn , G2iôn song song có mặt phảnthích xạ đối diện Bài 34: Sơ lợc laze I Cấu tạo hoạt động laze Laze gì? Câu hỏi Sự phát xạ cảm ứng Nêu chế phát Cấu tạo Laze tia laze cđa a CÊu t¹o cđa laze hång ngäc laze rubi? Màu b Cơ chế phát tia laze sắc tia laze? G1 G2 Bài 34: Sơ lợc laze I Cấu tạo hoạt động laze Laze gì? Sự phát xạ cảm ứng G1 CÊu t¹o cđa Laze a CÊu t¹o cđa laze hång ngọc G2 b Cơ chế phát tia laze - Dùng đèn phóng điện xenon để chiếu sáng mạnh rubi đa số lớn iôn Crôm lên trạng thái kÝch thÝch - Nếu có ion Crơm xạ theo phương vng góc với hai gương ánh sáng phản xạ lại nhiều lần hai gương làm cho loạt ion Crôm phát xạ cảm ứng Ánh sáng khuếch đại lên nhiều lần - Chùm tia laze màu đỏ lấy từ gương bán mạ G2(phần lớn phôtôn qua gương bán mạ tạo thành tia laze) Bµi 34: Sơ lợc laze I Cấu tạo hoạt động laze Laze gì? Sự phát xạ cảm ứng Cấu tạo Laze ii Một vài ứng dụng laze Biểnchỉ báo bảng an toàn giao Bút thông -Trong y học: Tia laze đợc dùng nh mét dao mỉ c¸c phÉu hái tht tinh vi nh mắt, mạch máuNgoàiCâu tia laze sử dụng Nêu vài ứng dụng sốdụng bệnhtrong da -để Tia chữa laze đ ợc sử liên lạc vô tuyến: vô tuyến định vị, quan trọng tia laze liên lạc vệ tinh, điều khiển tàu vũ trụ,tia laze đợc sử dụng tốt lĩnh vực nh y việc truyền tin cáp - Trong công nghiệp: Tia laze cóquang cờngthông độ lớntin vàliên tínhlạc, định hớng học, cao nên đợc ứng dụng để khoan, cắt,nghiệp xác công nhiều liệu - Ngoàichất tia laze đợc ứng dụng hiệu lĩnh vực khác nh: giáo dục, an toàn giao thông, trắc địa, Dao laze dùng đểliên phẩu Tia laze dùng lạc thuật vô Tôi kim loại Ghi nhớ I Cấu tạo hoạt động laze Khái niệm, đặc điểm laze Lý thuyết phát xạ cảm ứng Cấu tạo hoạt động laze rắn (Laze hồng ngọc) Các lo¹i laze II øng dơng cđa laze mét sè lĩnh vực Củng cố Câu 1: Kết luận sau không nói tia laze? A.Laze nguồn sáng phát chùm sáng có c ờng độ lớn dựa nguyên tắc tợng S phát xạ cảm ứng B Chùm xạ phát chùm tia laze C Tia laze chùm sáng có cờng độ lớn D Tia laze có tính đơn sắc, tính định hớng tính kết hợp cao Củng cố Câu 3: Chùm Ngờisáng ta tạo đdo ợc laze khác Câu 2: laze rubi loại (hồng ngọc) phát cólà do: màu: A A Đỏ A Cờng độ ánh sáng kích thích khác B B Môi Xanhtrlam B ờng hoạt tính khác C Vàng C Cấu tạo hai gơng phẳng khác D Tím D Môi trờng hoạt tính nh nhau, công suất ánh sáng kích thích khác KiÕn thøc bỉ sung: CÊu t¹o chung cđa laze: 1) Buồng cộng hưởng (vùng bị kích thích) 2) Nguồn ni (năng lượng bơm vào vùng bị kích thích) 3) Gương phản xạ toàn phần 4) Gương bán mạ 5) Tia laser Nguån ph¸t laze  ... diện Bài 34: Sơ lợc laze I Cấu tạo hoạt động laze Laze gì? Câu hỏi Sự phát xạ cảm ứng Nêu chế phát Cấu tạo cđa Laze tia laze cđa a CÊu t¹o cđa laze hồng ngọc laze rubi? Màu b Cơ chế phát tia laze. .. phát tia laze sắc tia laze? G1 G2 Bài 34: Sơ lợc laze I Cấu tạo hoạt động laze Laze gì? Sự phát xạ cảm ứng G1 Cấu tạo Laze a Cấu tạo laze hồng ngọc G2 b Cơ chế phát tia laze - Dïng ®Ìn phãng... thường Vậy laze có đặc cờngim độgỡ?lớn Bài 34: Sơ lợc laze I Cấu tạo hoạt động laze Laze gì? Sự phát xạ cảm ứng Laze hoạt Quan Câusát hỏihiện t động dựa - Nguyên tắc hoạt động quan trọng Laze Hiện