文档介绍：物理学史论文
“激光技术的原理及应用”论文
摘要
激当前激光技术发展的逐渐走向成熟,在我们生活中的各个行业应用的非常广泛。由于激光技术的先进性,精确性,当前在很多行业都得以应用和实现。本文通过对激光技术的学****大概阐述了激光产生
原理,以及激光在各个方面的应用。
关键词:激光技术, 原理跃迁谐振腔应用
一. 激光简介
当第一台红宝石激光器在美国诞生,临床医学也随之发生了巨大的变革,无血手术成为可能,眼镜不再是永远的负担,肿瘤治疗更是有了新的突破!激光的发明无疑是世界的一笔非常宝贵的一笔财富。
激光是在 1960 年正式问世的。但是,激光的历史却已有 100 多年。确切地说,远在 1893 年,在波尔多一所中学任教的物理教师布卢什就已经指出,两面靠近和平行镜子之间反射的黄钠光线随着两面镜子之间距离的变化而变化。他虽然不能解释这一点,但为未来发明激光发现了一个极为重要的现象。 1917 年爱因斯坦提出“受激辐射”的概念,
奠定了激光的理论基础。
二、激光产生原理
、激光产生的物质基础
光与物质的共振相互作用,特别是这种相互作用中的受激辐射过程是激光器的物理基础。爱因斯坦认为光和物质原子的相互作用过程包含原子的自发辐射跃迁、受激辐射跃迁和受激吸收跃迁三种过程。
(Ⅰ)、自发辐射
处于高能级E2的一个原子自发地向低能级E1跃迁,并发射一个能
量为hν的光子,这种过程称为自发跃迁过程
(Ⅱ)、受激辐射
处于高能级E2的原子在满足ν=(E2-E1)h的辐射场作用下,跃迁至低能级E1并辐射出一个能量为hν且与入射光子全同光子,如图2-3所示。受激辐射跃迁发出的光波称为受激辐射。
(Ⅲ)、受激吸收
受激辐射的反过程就是受激吸收。处于低能级E1的一个原子,在
频率为ν的辐射场作用下吸收一个能量为hν的光子,并跃迁至高能级E2,这种过程称为受激吸收。
、激光产生的基本原理和方法
使相干的受激辐射光子集中在某一特定模式内,而不是平均分配在所有模式中。激光器就是采用各种技术措施减少腔内光场模式数、使介质的受激辐射恒大于受激吸收等来提高光子简并度,从而达到产
生激光的目的。
产生激光的基本条件是:①能在外界激励能源的作用下形成粒子数密度反转分布状态的增益介质;②要使受激发射光强超过受激吸收,必须实现粒子数反转n2-n1
射,必须提高光子简并度n
激光器的组成部分及其作用:一个激光器应包含泵浦源、光放大器和光学谐振腔三部分。其作用分别是使激光物质成为激活物质、对弱光信号进行放大、模式选择和提供轴向光波模的反馈。 g2>0③要使受激发射光强超过自发发g1三:激光技术的应用
激光的种类非常繁多,在临床医学领域主要有用到一下几种激光器:二氧化碳激光器、氩离子激光器、YAG激光器、红宝石激光器、染料激光器、氪原子激光器、氮分子激光器、He-Ne激光器和ArF准分子激光器。其中在临床医学中运用最多的是二氧化碳激光器,,CO2激光器的主要工作物质由CO2、氮气、氦气三种气体组成。
所谓的无血手术是因为像毛细血管这样的细血管在激光的照射下,由于热效应导致血管收缩断裂,而断裂处又会立即凝结。因此,即使切开布满毛细血