激光原理與技術(shù)習(xí)題-全文預(yù)覽
【正文】 根據(jù)，可求出當(dāng)時(shí)滿足增益線寬條件，因此，線寬位：解答完畢。頻率偏離中心頻率越遠(yuǎn)，飽和作用越弱。入射光引起強(qiáng)烈的受激發(fā)射使激光上能級(jí)粒子數(shù)減少。解：(1) 在現(xiàn)在的情況下有可以解得：可以看出，t時(shí)刻單位時(shí)間內(nèi)由于自發(fā)輻射而減小的能級(jí)之上的粒子數(shù)密度為，這就是t時(shí)刻自發(fā)輻射的光子數(shù)密度，所以t時(shí)刻自發(fā)輻射的光功率為：(2) 在時(shí)間內(nèi)自發(fā)輻射的光子數(shù)為：所以(3) 量子產(chǎn)額為： 無輻射躍遷導(dǎo)致能級(jí)2的壽命偏短，可以由定義一個(gè)新的壽命，這樣 設(shè)粒子數(shù)密度為n的紅寶石被一矩形脈沖激勵(lì)光照射，其激勵(lì)躍遷幾率可表示為（）習(xí)題圖求激光上能級(jí)粒子數(shù)密度n2(t)，并畫出相應(yīng)的波形。 能級(jí)E 2上的原子在其衰減過程中發(fā)出的自發(fā)輻射光子數(shù)。假定在t＝0時(shí)刻能級(jí)E2上的原子數(shù)密度為n2（0），工作物質(zhì)的體積為V，自發(fā)輻射光的頻率為ν，求（1），多普勒加寬：因此，相干長(zhǎng)度為：，可根據(jù)下述公式得到氦氖激光器的相干長(zhǎng)度：可見，即使以前最好的單色光源，與現(xiàn)在的激光光源相比，相干長(zhǎng)度相差2個(gè)數(shù)量級(jí)。如果忽略自然加寬和碰撞加寬，并與一個(gè)單色性Δλ/λ=108的氦氖激光器比較。＝100cm，腔長(zhǎng)L＝40cm的對(duì)稱腔，相鄰縱模的頻率差為多少？＝1m，試求縱模間隔Δνq和橫模間隔Δνm、Δνn。，R1＝，R2＝－1米，L＝80厘米。求：ω02和z2，并敘述聚焦原理。解：入射高斯光束的共焦參數(shù)又已知，根據(jù)得10m1m10cm0從上面的結(jié)果可以看出，由于f遠(yuǎn)大于F，所以此時(shí)透鏡一定具有一定的聚焦作用，并且不論入射光束的束腰在何處，出射光束的束腰都在透鏡的焦平面上。求出它所產(chǎn)生的高斯光束的光腰大小和位置，共焦參數(shù)及發(fā)散角。，當(dāng)光線從折射率η1的介質(zhì)，向折射率為η2的介質(zhì)折射時(shí)，在曲率半徑為R的球面分界面上，折射光線所經(jīng)受的變換矩陣為 其中，當(dāng)球面相對(duì)于入射光線凹（凸）面時(shí)，R取正（負(fù)）值。. . . . λ＝10mm，＝510－1mm輸出1W連續(xù)功率，試問每秒鐘從激光上能級(jí)向下能級(jí)躍遷的粒子數(shù)是多少？解：若輸出功率為P，單位時(shí)間內(nèi)從上能級(jí)向下能級(jí)躍遷的粒子數(shù)為n，則：由此可得：其中為普朗克常數(shù)，為真空中光速。又如果光強(qiáng)I＝10W/mm2，試求受激躍遷幾率W10。
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