現(xiàn)代光學(xué)基礎(chǔ)姚ppt課件(已修改)
2025-05-16 05:46 本頁面
【正文】 第八章 現(xiàn)代光學(xué)基礎(chǔ) 主 要 內(nèi) 容 8. 1 原子發(fā)光的機(jī)理 8. 2 光與原子相互作用 8. 3 粒子數(shù)反轉(zhuǎn) 8. 4 光振蕩 8. 5 激光的單色性 8. 6 激光的相干性 8. 7 激光器的種類 8. 8 非線性光學(xué) 8. 9 全息照相 光盤存儲技術(shù) 傅里葉光學(xué)的幾個(gè)基本概念 阿貝成像原理 原子發(fā)光的機(jī)理 一、玻爾的氫原子模型 氫和類氫原子中的電子繞核作圓周運(yùn)動 電子軌道角動量量子化 n=1,2,3,… 主量子數(shù) 電子的軌道半徑 電子的軌道速度 2202 4 1 rZermv ???)2( ?hnm v r ?Zmehnr2220244????nhZev0242????二、能級圖 能級圖：用一條條水平線的高低來代表能量的 大小的圖形 . 能量是負(fù)的， 表示要把電子 從核產(chǎn)生的場中移開 須對電子做功 2220242022)4(2421hnZmerZemvEEE kpn???????????三、原子發(fā)光的機(jī)理 玻爾又假設(shè)：當(dāng)電子在某一個(gè)固定的允許軌道上運(yùn)動時(shí)，并不發(fā)射光子。當(dāng)電子從一個(gè)能量較大的狀態(tài)躍遷到一個(gè)能量較小的狀態(tài)時(shí) ,電子的總能量發(fā)生變化 .這部分能量的改變值就以光子的形式輻射出來。反之，當(dāng)電子從一個(gè)能量較小的狀態(tài)躍遷到一個(gè)能量較大的狀態(tài)時(shí)，它吸收光子。 例如：見右圖 吸收： 發(fā)射： E1為基態(tài)，能量最低， 其它態(tài)為激發(fā)態(tài)。 1221 EEh ???1551 EEh ??? 光與原子相互作用 一、吸 收 當(dāng)光子的能量正好等于原子的能級間隔 時(shí)，可被原子吸收。 設(shè)有 其中 稱為受激吸收愛因斯坦系數(shù)， 稱為吸收速率。 12 EE ?)(112 ?unn ?12111212 )( ?nrunBn ??12B )(12 ?uB二、自發(fā)輻射 自發(fā)地從激發(fā)態(tài)返回較低能態(tài)而放出光子的過程。 其中 A21 稱為自發(fā)輻射愛因斯坦系數(shù)。 原子在能級 E2 上的平均壽命為 一般激發(fā)態(tài)壽命約為 特點(diǎn)：這種過程與外界作用 無關(guān)，除激光器光源外， 普通光源的發(fā)光都是 自發(fā)輻射。 21221 Ann ?s810?211 A??三、受激輻射 處于激發(fā)態(tài)的原子，在外來光子的影響下，引起從高能態(tài)向低能態(tài)的躍遷，并把兩個(gè)狀態(tài)之間的能量差以輻射光子的形式發(fā)射出去的過程 其中 B21 稱為受激輻射愛因斯坦系數(shù)， 稱為受激輻射速率。 結(jié)論 ： （ 1） 只有當(dāng)外來光子能量正好滿足關(guān)系式 時(shí)，才能引起受激輻射。 （ 2）受激
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