大学物理激光原理试题及答案

大学物理激光原理试题及答案大学物理激光原理试题及答案选择题第一题激光的特性不包括以下哪一项A方向性好B单色性好C相干性好D传播速度慢答案：D第二题激光产生的根本原理是A热效应B电离效应C受激辐射D自然辐射答案：C第三题以下哪种不是激光器的基本组成部件A工作物质B谐振腔C泵浦源D滤波器答案：D第四题激光的英文单词laser是哪个短语的首字母缩写ALightAmplificationbyStimulatedEmissionofRadiationBLightActivationbyStimulatedEmissionofRadiationCLaserAmplificationbyStimulatedEmissionofRadiationDLightAmplificationbySpontaneousEmissionofRadiation答案：A第五题实现粒子数反转的必要条件是A温度降低B外界能量输入C磁场作用D压力增加答案：B第六题谐振腔的主要作用是A提供能量B产生粒子数反转C选择光的频率和方向D冷却工作物质答案：C第七题以下哪种材料不能作为激光工作物质A红宝石B氦氖气体C半导体材料D普通玻璃答案：D第八题激光按工作物质分类不包括A固体激光器B气体激光器C液体激光器D声波激光器答案：D第九题红宝石激光器发出激光的波长约为A632.8纳米B694.3纳米C1064纳米D1550纳米答案：B第十题氦氖激光器属于A固体激光器B气体激光器C半导体激光器D液体激光器答案：B填空题第一题激光的三大特性是方向性、单色性和相干性。第二题爱因斯坦在1917年提出了受激辐射的理论。第三题激光器的基本组成包括工作物质、谐振腔和泵浦源。第四题实现激光振荡的必要条件是粒子数反转。第五题谐振腔的两个主要作用是提供光学反馈和选择光的传播方向。第六题红宝石激光器的工作物质是掺铬的氧化铝晶体。第七题氦氖激光器发出的激光波长为632.8纳米。第八题按工作物质分类，激光器可分为固体、气体、液体和半导体激光器。第九题受激辐射的特点是辐射出的光子与入射光子具有相同的频率、相位、偏振态和传播方向。第十题光学谐振腔通常由两个反射镜组成，其中一面为全反射镜，另一面为部分反射镜。简答题第一题什么是粒子数反转答：粒子数反转是指在激光工作物质中，实现高能级上的粒子数大于低能级上的粒子数的一种非热平衡状态。正常情况下，在热平衡状态中，粒子数按照玻尔兹曼分布，高能级上的粒子数总是少于低能级。要实现激光放大，必须打破这种平衡，使高能级上的粒子数更多，这样才能实现受激辐射大于吸收，从而产生激光振荡。第二题激光产生的条件有哪些答：激光产生需要满足三个基本条件。第一要有合适的工作物质，其中包含可以产生粒子数反转的能级结构。第二要实现粒子数反转，需要通过泵浦源向工作物质输入能量，使尽可能多的粒子从低能级跃迁到高能级。第三要有光学谐振腔，由两个平行的反射镜组成，其中一端为全反射镜，另一端为部分反射镜，起到提供光学反馈和选频的作用，使光在谐振腔内往返传播并不断放大。第三题简述激光器的分类答：激光器按照不同标准有多种分类方法。按工作物质分类，可分为固体激光器（如红宝石激光器、钕玻璃激光器）、气体激光器（如氦氖激光器、二氧化碳激光器）、液体激光器（如染料激光器）和半导体激光器。按泵浦方式分类，可分为光泵浦激光器、电泵浦激光器、化学激光器等。按输出特性分类，可分为连续激光器和脉冲激光器。按激光波长分类，可分为红外激光器、可见光激光器、紫外激光器等。第四题受激辐射与自发辐射有什么区别答：受激辐射和自发辐射是两种不同的辐射过程。自发辐射是粒子在没有任何外界作用下自发地从高能级跃迁到低能级，辐射光子的方向、相位、偏振态都是随机的，没有相关性。受激辐射是外界光子诱发粒子从高能级跃迁到低能级，辐射出的光子与入射光子具有完全相同的频率、相位、偏振态和传播方向。受激辐射是激光产生的物理基础，而自发辐射产生的光是非相干的。第五题谐振腔在激光器中起什么作用答：谐振腔在激光器中起两个主要作用。第一是提供光学反馈，使沿轴线方向传播的光在两个反射镜之间来回反射，不断通过工作物质并引起受激辐射，从而实现光放大。如果没有谐振腔，即使实现了粒子数反转，也只能产生放大作用而不能形成稳定的激光振荡。第二