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激光是什么原理,谁知道激光的产生原理是什么

来源:整理 时间:2024-04-17 11:24:13 编辑:五合装修 手机版

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1,谁知道激光的产生原理是什么

电子在突破原子核的束缚时,产生巨大能量,这些能量转化为光能,人们人为的激发电子的突破,从而称为激光

谁知道激光的产生原理是什么

2,激光是什么原理

激光原理:光与物质的相互作用,实质上是组成物质的微观粒子吸收或辐射光子,同时改变自身运动状况的表现。微观粒子都具有特定的一套能级(通常这些能级是分立的)。任一时刻粒子只能处在与某一能级相对应的状态(或者简单地表述为处在某一个能级上)。与光子相互作用时,粒子从一个能级跃迁到另一个能级,并相应地吸收或辐射光子。光子的能量值为此两能级的能量差△E,频率为ν=△E/h(h为普朗克常量)。激光应用领域激光加工技术是利用激光束与物质相互作用的特性对材料(包括金属与非金属)进行切割、焊接、表面处理、打孔、微加工以及做为光源,识别物体等的一门技术,传统应用最大的领域为激光加工技术。激光技术是涉及到光、机、电、材料及检测等多门学科的一门综合技术,传统上看,它的研究范围一般可分为:1、激光加工系统。包括激光器、导光系统、加工机床、控制系统及检测系统。2、激光加工工艺。包括切割、焊接、表面处理、打孔、打标、划线、微雕等各种加工工艺。

激光是什么原理

3,激光的工作原理是什么

激光是通过激辐射来实现放大的相干光。在激活物质中实现粒子数反转的原子受外来光子的诱发产生受激辐射光子,在谐振腔 沿轴线方向的光子产生连锁式放大,可射出很强的光束。

激光的工作原理是什么

4,激光产生的基本原理包括

激光是一种高度集中的光束,产生于激光器中。激光的产生基于三个基本原理:受激辐射、光放大和反射。以下是对这三个基本原理的进一步解释:1. 受激辐射:受激辐射是激光产生的核心原理之一。当一束光与物质相互作用时,光子会与原子或分子中的电子相互作用,使得电子跃迁到一个更高能级。当这个电子从高能级跃迁回低能级时,它会释放出一束与入射光子完全一致的光子。这个过程就是受激辐射。如果这个过程在一个受激辐射介质中不断重复,就会产生一束高度集中的激光。2. 光放大:光放大是另一个重要的激光产生原理。在激光器中,激光束会经过一个放大介质,例如激光晶体或气体。这个放大介质被激活,使得原子或分子的电子从低能级跃迁到高能级,从而吸收外部能量。当这些电子跃迁回低能级时,它们会释放出一个光子。这个光子与激光束中的光子相互作用,使得激光束得到放大。这个过程可以在放大器中不断重复,最终产生一束高度集中的激光。3. 反射:反射是保持激光束高度集中的重要原理之一。在激光器中,激光束经过一个反射器,例如一个半透明的镜子。这个反射器只允许激光束的一部分通过,反射另一部分回到放大器中。这个过程不断重复,使得激光束得到进一步放大,并保持高度集中的状态。综上所述,激光的产生基于受激辐射、光放大和反射这三个基本原理。这些原理的相互作用产生了一束高度集中的激光束,具有许多重要的应用,例如在医疗、通讯、制造和科学研究等领域。

5,激光工作原理是什么

大部分的激光位移传感器都是采用激光三角法的测量原理,比如zlds100;有的使用脉冲法:测距仪发射出的激光经被测量物体的反射后又被测距仪接收,测距仪同时记录激光往返的时间。光速和往返时间的乘积的一半,就是测距仪和被测量物体之间的距离,比如ldm301和ldm302;有的使用相位法:是指测光波计算发射波和接收波的相位差,从而计算出往返于发射端与反射面之间所经历的时间,知道了时间,那么距离也知道了,比如ldm4x;还有的使用光谱分析法,例如纳米位移计nls1x;
激光切割是利用经过聚焦的高功率、高密度激光光束照射在加工材料商使被照射的材料局部迅速熔化、汽化、烧蚀或达到燃点同时 借助与光束同轴的高速气流吹除熔融物质从而实现激光切割加工的过程。 激光切割机按加工的材料不同分好几种类型如切木材的、 塑料的、钢材的、切反光材料的、切铜的切铁的等等金属与非金属材料。 总之要根据自己的行业特点与产品属性来进行选择没有通 用的机器只有最适合您的机器相信通发激光能够帮您。

6,激光的工作原理

激光的工作原理是基于受激辐射的光放大原理,通过激发原子或分子中的电子,使得它们在返回低能级时释放出相同的光子,从而产生强烈的、单一频率的光束。激光的产生需要三个基本条件:激发源、增益介质和光学共振腔。激发源用来激发增益介质中的原子或分子,使得它们处于高能级状态。增益介质是激光产生的核心,它可以是气体、固体或半导体材料。当激发源作用于增益介质时,介质中的电子被激发到高能级,形成粒子数反转分布,即高能级上的电子数比低能级上的电子数多。接下来,当这些高能级的电子返回低能级时,它们会释放出光子。这些光子与增益介质中的其他高能级电子相互作用,导致更多电子释放光子,形成雪崩式的光放大过程。这个过程就是受激辐射,它是激光产生的关键步骤。受激辐射产生的光子是相同频率、相同相位、相同传播方向的,因此激光具有很好的方向性、单色性和相干性。最后,光学共振腔用于增强和维持受激辐射过程。它是一个由两个反射镜组成的腔体,一端是全反射镜,另一端是部分反射镜。当受激辐射产生的光子在腔内来回反射时,它们会不断与增益介质相互作用,使得更多电子受激辐射,从而产生更强的光束。当光束达到一定强度时,部分反射镜会将光束输出,形成激光输出。总之,激光的工作原理基于受激辐射的光放大原理,通过激发增益介质中的原子或分子,使得它们释放出相同的光子,从而产生强烈的、单一频率的光束。这种光束具有很好的方向性、单色性和相干性,被广泛应用于各个领域,如工业加工、医疗诊断、科学研究等。

7,激光产生的原理

激光的产生一、物质与光相互作用的规律  光与物质的相互作用,实质上是组成物质的微观粒子吸收或辐射光子,同时改变自身运动状况的表现。   微观粒子都具有特定的一套能级(通常这些能级是分立的)。任一时刻粒子只能处在与某一能级相对应的 物质与光相互作用的规律 状态(或者简单地表述为处在某一个能级上)。与光子相互作用时,粒子从一个能级跃迁到另一个能级,并相应地吸收或辐射光子。光子的能量值为此两能级的能量差△E,频率为=△E/h(h为普朗克常量)。   1. 受激吸收(简称吸收)   处于较低能级的粒子在受到外界的激发(即与其他的粒子发生了有能量交换的相互作用,如与光子发生非弹性碰撞),吸收了能量时,跃迁到与此能量相对应的较高能级。这种跃迁称为受激吸收。   2. 自发辐射   粒子受到激发而进入的高能态,不是粒子的稳定状态,如存在着可以接纳粒子的较低能级,即使没有外界作用,粒子也有一定的概率,自发地从高能级(E2)向低能级(E1)跃迁,同时辐射出能量为(E2-E1)的光子,光子频率 =(E2-E1)/h。这种辐射过程称为自发辐射。众多原子以自发辐射发出的光,不具有相位、偏振态、传播方向上的一致,是物理上所说的非相干光。   3. 受激辐射、激光   1917年爱因斯坦从理论上指出:除自发辐射外,处于高能级E2上的粒子还可以另一方式跃迁到较低能级。他指出当频率为=(E2-E1)/h的光子入射时,也会引发粒子以一定的概率,迅速地从能级E2跃迁到能级E1,同时辐射一个与外来光子频率、相位、偏振态以及传播方向都相同的光子,这个过程称为受激辐射。   可以设想,如果大量原子处在高能级E2上,当有一个频率 =(E2-E1)/h的光子入射,从而激励E2上的原子产生受激辐射,得到两个特征完全相同的光子,这两个光子再激励E2能级上原子,又使其产生受激辐射,可得到四个特征相同的光子,这意味着原来的光信号被放大了。这种在受激辐射过程中产生并被放大的光就是激光。

8,激光的原理

激光的基本原理 1、自发辐射与受激辐射 自发辐射是在没有任何外界作用下,激发态原子自发地从高能级向低能级跃迁,同时辐射出一光子。hn=E2-E1。 设发光物质单位体积中处于能级E1,E2的原子数分别为N1,N2,则单位时间内从E2向E1自发辐射的原子数为 A21为自发辐射概率(自发跃迁率):表示一个原子在单位时间内从E2自发辐射到E1的概率。 处于高能级E2上的原子,受到能量为hn= E2- E1的外来光子的激励,由高能级E2受迫跃迁到低能级E1,同时辐射出一个与激励光子全同的光子。称为受激辐射。 W21为表示一个原子在单位时间内从E2受激辐射跃迁到E1的概率。 2、粒子数反转 受激吸收与E1的原子数N1成正比,受激辐射与E2的原子数N2成正比。当N2《N1时发生受激辐射远少于发生受激吸收,是不可能实现光放大的.要实现光放大,必须采取特殊措施,打破原子数在热平衡下的玻耳兹曼分布,使N2>N1。我们称体系的这种状态为粒子数反转 (或“负温度”体系)。所以,产生激光的首要条件是实现粒子数反转。 能够实现粒子数反转的介质称为激活介质。要造成粒子数反转分布,首先要求介质有适当的能级结构,其次还要有必要的能量输入系统。供给低能态的原子以能量,促使它们跃迁到高能态去的过程称为抽运过程。 3、光学谐振腔 在激光器中利用光学谐振腔来形成所要求的强辐射场,使辐射场能量密度远远大于热平衡时的数值,从而使受激辐射概率远远大于自发辐射概率。 光学谐振腔的主要部分是两个互相平行的并与激活介质轴线垂直的反射镜,有一个是全反射镜,另一个是部分反射镜。在外界通过光、热、电、化学或核能等各种方式的激励下,谐振腔内的激活介质将会在两个能级之间实现粒子数反转。这时产生受激辐射,在产生的受激辐射光中,沿轴向传播的光在两个反射镜之间来回反射、往复通过已实现了粒子数反转的激活介质,不断引起新的受激辐射,使轴向行进的该频率的光得到放大,这个过程称为光振荡。这是一种雪崩式的放大过程,使谐振腔内沿轴向的光骤然增强,所以辐射场能量密度大大增强,受激辐射远远超过自发辐射.这种受激的辐射光从部分反射镜输出,它就是激光。沿其他方向传播的光很快从侧面逸出谐振腔,不能被继续放大。而自发辐射产生的频率也得不到放大。因此,从谐振腔输出的激光具有很好的方向性和单色性。 激光的特性 1、单色性好 2、方向性好 3、相干性好 4、能量集中 激光的应用 1、激光测距 2、激光加工与激光医疗 3、光信息处理和激光通信 4、激光在受控核聚变中的应用 5、激光的非线性效应

9,激光的产生原理是

光放大...
听到 激光 二字 哥 蛋疼!!
简单点说,一束射进谐振腔内工作介质(CO2,晶体,红宝石这些家伙),在外界激发条件下,光通过两个反射镜片来回做震荡运动碰撞介质中的光子,使其光子增多,产生光的放大,开光栅射出的那束光就是激光
激光的基本原理 1、自发辐射与受激辐射 自发辐射是在没有任何外界作用下,激发态原子自发地从高能级向低能级跃迁,同时辐射出一光子。hn=E2-E1。 设发光物质单位体积中处于能级E1,E2的原子数分别为N1,N2,则单位时间内从E2向E1自发辐射的原子数为 A21为自发辐射概率(自发跃迁率):表示一个原子在单位时间内从E2自发辐射到E1的概率。 处于高能级E2上的原子,受到能量为hn= E2- E1的外来光子的激励,由高能级E2受迫跃迁到低能级E1,同时辐射出一个与激励光子全同的光子。称为受激辐射。 W21为表示一个原子在单位时间内从E2受激辐射跃迁到E1的概率。 2、粒子数反转 受激吸收与E1的原子数N1成正比,受激辐射与E2的原子数N2成正比。当N2《N1时发生受激辐射远少于发生受激吸收,是不可能实现光放大的.要实现光放大,必须采取特殊措施,打破原子数在热平衡下的玻耳兹曼分布,使N2>N1。我们称体系的这种状态为粒子数反转 (或“负温度”体系)。所以,产生激光的首要条件是实现粒子数反转。 能够实现粒子数反转的介质称为激活介质。要造成粒子数反转分布,首先要求介质有适当的能级结构,其次还要有必要的能量输入系统。供给低能态的原子以能量,促使它们跃迁到高能态去的过程称为抽运过程。 3、光学谐振腔 在激光器中利用光学谐振腔来形成所要求的强辐射场,使辐射场能量密度远远大于热平衡时的数值,从而使受激辐射概率远远大于自发辐射概率。 光学谐振腔的主要部分是两个互相平行的并与激活介质轴线垂直的反射镜,有一个是全反射镜,另一个是部分反射镜。在外界通过光、热、电、化学或核能等各种方式的激励下,谐振腔内的激活介质将会在两个能级之间实现粒子数反转。这时产生受激辐射,在产生的受激辐射光中,沿轴向传播的光在两个反射镜之间来回反射、往复通过已实现了粒子数反转的激活介质,不断引起新的受激辐射,使轴向行进的该频率的光得到放大,这个过程称为光振荡。这是一种雪崩式的放大过程,使谐振腔内沿轴向的光骤然增强,所以辐射场能量密度大大增强,受激辐射远远超过自发辐射.这种受激的辐射光从部分反射镜输出,它就是激光。沿其他方向传播的光很快从侧面逸出谐振腔,不能被继续放大。而自发辐射产生的频率也得不到放大。因此,从谐振腔输出的激光具有很好的方向性和单色性。 激光的特性 1、单色性好 2、方向性好 3、相干性好 4、能量集中 激光的应用 1、激光测距 2、激光加工与激光医疗 3、光信息处理和激光通信 4、激光在受控核聚变中的应用 5、激光的非线性效应 激光是光学原理的一种应用,但是究竟要怎么样才能从普通的光线变成激光?这就得先了解原子发光的原理。一个原子从高能阶降到低能阶时,会放出一个光子,叫做自发放光。原子在高能阶时受到一个光子的撞击,就会受激而放出另外一个相同的光子,变成两个光子,叫做受激放光。如果受激放光的过程持续产生,则所发出来的光子便会越来越多。只要我们把高能阶的原子数量控制在高于低能阶的原子数量,那么受激放光的过程就会持续产生,这种控制原子受激放光的装置我们称它为“光放大器”。 我们也知道,光线发射出去时是以光速朝各个方向前进的,为了让产生的光线能够被收集起来并持续放大加以利用,则必须利用叫做「共振腔」的设备,把由光放大器所产生的光线用反射镜局限在一个特定的范围内,让光线可以来回反射,且由于光放大器所产生的光子是相同的,所以行进的方向也会相当一致。透过共振腔的作用,能让光线行进的方向完全相同,也就是说拥有跟共振腔相同方向的光线才会被放大,其余不同方向的光线都不会放大,这是产生激光的首要条件。 共振腔还有另外一个作用,那就是限制激光的频率。光线要在共振腔产生共振必须符合 L = nλ/2 的关系(L 是共振腔长度,λ 是波长,n 是固定倍数),所以并非所有频率的光线都可以在共振腔中产生共振,而是只有符合这规则的才会产生共振。不过,共振腔的长度(L)可以长达数公尺,而光的波长(λ)却是以微米为单位,这两者之间相差了 100 万倍,也就是说符合条件的 n 范围相当大,而非只有单一频率。可以同时发出这么多频率的光,就给了我们建造脉冲激光的条件。
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