北交大激光原理 第1章 Suggests for solving problems 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/18 10:45:53星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

解题关键点:1)常见氦氖激光器的输出激光波长一般取630nm。2)谱线宽度的相对值以波长和频率的表示相同。 解:因为 Lc?c???? ?????所以单色性

???????c?630?10?9????6.30?10?10 3Lc?Lc1?104. 有一支输出波长为632.8nm,线宽为103Hz,输出功率为1mW的氦氖激光器,问:(1)

每秒发出的光子数目是多少?(2)如果氦氖激光器输出光束的直径是1毫米。那么对于一个黑体来说,要求它在相等的时间内从相等的面积上向相同的频率间隔内发射出与相同数量的光子,所需温度应多高?

5. 按激光介质分类,有哪几类激光器,各有什么特征?

解题思考:

关键概念:激光介质,激光器分类

解题关键点:1)激光介质通常按物象分类。2)激光器特征可从体积质量大小、坚固与否、激光输出强弱、光束质量好坏、能量利用效率如何等方面陈述。

解:按激光介质分类,激光器可分为固体、气体、液体、半导体和光纤激光器等5类。 固体激光器通常具有体积小、结构坚固、输出激光强、能量利用率较高的特征,光束质量也较好。

气体激光器通常具有光束质量好的特征,一般体积较大,能够输出激光强,但能量利用率较低。

液体激光器通常具有光束质量好的特征,一般体积较大较复杂,能量利用率较低。 半导体激光器通常具有体积小、结构坚固、输出激光强、能量利用率高的特征,输出光束质量也差。

光纤激光器通常具有体积小、散热好、输出激光强、输出光束质量好、能量利用率高的特征。是目前高能激光器的一个发展方向。 6. 设一光子的波长?=500nm,单色性???0?10?7,试求光子的位置不确定量?x。若

?5光子波长变为0.5nm(x射线)和5?10nm(?射线),则相应的?x又是多少?讨论所得的结果。

解题思考:

关键概念:光子动量,测不准原理

关键公式:p?h?,?x??p?h

解题关键点:由线宽求动量不确定量 解:因为 p?h?

?p?h???2

又因为?x??p?h

?2所以?x?

??500?10?9?5(m) 对于光波长500nm:?x??7100.5?10?9?5(mm) 对于光波长0.5nm:?x?10?75?10?14?7?5?10(m) 对于光波长5?10nm:?x??710?5讨论:显然,光波长越短其空间不确定度越小。?射线在空间上已可以说有确切位置。

Reference

1、 激光原理 周炳昆 高以智等2004 国防工业出版社 2、 激光光谱学 W.戴姆特瑞德 1989 科学出版社

3、 激光原理 陈钰清 王静环编著 1992 浙江大学出版社 4、 激光原理教程 沈柯1986 北京工业学院出版社 5、 激光原理与技术 阎吉祥 2004 高等教育出版社