激光原理-第一章(去白字好打印).ppt

1、激光原理，任课人民教师：马靖，2，什么是激光？高亮度、良好的方向性、单色性和相干性、光发射放大器、激光器、-光的激发放大激光原理， 第一章放射理论概要和激光发生条件第二章激光的工作原理第三章激光的输出特性第四章激光的基本技术第五章典型的激光介绍、目录、激光原理、40学时、参考文献激光原理周炳执行主编、激光在各领域的应用(自修)、试验题型：填空、简单回答、订正证明成绩构成：平常成绩(30 )试验成绩(70 )、激光原理、第一章放射理论概要和激光发生条件、1.1光的波粒二象性1.2原子的能级和放射迁移1.3光的激发放射1.4光谱宽1.5如图所示。 电矢量是光矢量，电磁波传播，1.1.1光波，第一章

2、放射理论概要和激光发生条件，8，1，直线偏振光和自然光，第一章放射理论概要和激光发生条件，9，2，光速，频率和波长三者的关系(3)频率：光矢量每秒振荡的次数周期：光矢量振荡一次在三者的关系、真空中、各介质中传播时，频率不变，速度各不相同，(1)波长：的振动状态经过一个周期，(1)平面波、波面(同相面):光波相位相同空间的各点相连的面、平面波、球面波，(2)单色平面波：具有单一频率的平面波， 准单色波：实际上不存在完全单色的光波并且具有恒定的频率宽度，其中u表示场向量的幅度(代表性或数目)，且第一章辐射理论概述和激光产生的条件(12，2 )其中u表示场向量的幅度，且U0表示场向量的幅度。 理想的

3、单色平面波(间谐波)为，真空中的电磁波的电矢量在坐标原点沿x方向进行简并性谐振动作，磁矢量沿y方向进行简并性谐振动作，频率均为，且t=0，两者的初始相位均为零。 的振动方程式分别为：第一章放射理论的概要和激光发生的条件为13，波场中的z轴的任意一点p的振动方程式设为光波以速度c在z方向上传播，(a)z为一定，u表示场矢量在该点上时间周期性地振动，(b)t为一定时， 如果空间随位置而周期性变化的(c)z，t在云同步中变化，那么u表示一个行波方程，而u表示两个不同云同步时刻空间中每个点的振动状态。 如从下式可见，光波具有时间周期性和空间周期性。 时间周期为t，空间周期为时间频率为1/T，空间频率为

4、k .间谐波方程式(前进波方程式)，第一章放射理论概要和激光发生条件，14，模数为振幅的空间分布，偏角(-kz )为相位的空间分布，(3)能够简化为平面波的复数表现的：第一章放射理论概要和激光发生的条件，15， (4)球面波及其复表示，球面简并性间谐波方程：球面波的复表示：第一章辐射理论综述和激光产生的条件，16，真空中的一个光子能量，动量1.1.2光子，上述两个基本关系式后来被康普顿(Compton )电子散射实验证明(1923年)，用现代量子电动力学得到理论解释.量子电动力学理论上将光的电磁(波动)理论和光子(微粒子)理论作为电磁场的第一章放射理论概要和激光发生的条件，17， 1.2原子的

5、能级和辐射转变，第一章辐射理论概要和激光发生的条件，18，主量子数n、n1、2、3，表示电子运动区域的大小和其总能量的主要部分辅助量子数l，表示轨道的形状和轨道动量矩的对等电子按顺序用s、p、d、f文字磁量子数m (即轨道方向量子数) m=0，1， 1 .原子中的电子状态表示原子级、简并性度、第一章辐射理论概要和激光发生条件，19，例如各壳层()和子壳层(2)，其中，ms=1表示轨道的空间可能的取向，即轨道动量矩的某一特殊方向的成分自旋量子数ms (即大头针方向量子数) ms=1 2 .电子具有的量子数不同，表示存在不同的电子运动状态，电子的能级依次用E0、E1、E2、En表示，基态：原子最低的能级状态，激发态：能量比基态高的其他能级状态， 简并性能级：能级有两个以上的第一章辐射理论概述和激光