Оптические явления
<<  Световое голодание Оптический обман  >>
Оптические свойства твердых тел
Оптические свойства твердых тел
Взаимодействие света (фотонов) с твердым телом
Взаимодействие света (фотонов) с твердым телом
К первому типу взаимодействия относят пропускание, отражение,
К первому типу взаимодействия относят пропускание, отражение,
Группу А составляют явления, в которых в результате взаимодействия
Группу А составляют явления, в которых в результате взаимодействия
Экситоны Когда кристалл поглощает фотоны с энергией, большей ширины
Экситоны Когда кристалл поглощает фотоны с энергией, большей ширины
Схема процесса поглощения фотона с энергией, большей ширины
Схема процесса поглощения фотона с энергией, большей ширины
Максимум энергии в валентной зоне и минимум энергии в зоне
Максимум энергии в валентной зоне и минимум энергии в зоне
Схематическое изображение сильно связанного экситона
Схематическое изображение сильно связанного экситона
Параметр n обозначает показатель преломления света в кристалле
Параметр n обозначает показатель преломления света в кристалле
Коэффициент поглощения
Коэффициент поглощения
Коэффициент Т, характеризующий долю прошедшего света и определяемый
Коэффициент Т, характеризующий долю прошедшего света и определяемый
Поглощение света кристаллами При поглощении света твердыми телами
Поглощение света кристаллами При поглощении света твердыми телами
Если в кристалле действуют несколько механизмов поглощения и они
Если в кристалле действуют несколько механизмов поглощения и они
Физические явления и технологии, связанные с оптическими свойствами
Физические явления и технологии, связанные с оптическими свойствами
ФОТОПРОВОДИМОСТЬ Явление фотопроводимости заключается в возрастании
ФОТОПРОВОДИМОСТЬ Явление фотопроводимости заключается в возрастании
Ловушкой является атом примеси или какой-либо другой дефект в
Ловушкой является атом примеси или какой-либо другой дефект в
Подбором полупроводника и его примесного состава можно создавать
Подбором полупроводника и его примесного состава можно создавать
Излучение твердых тел
Излучение твердых тел
Люминесценция (в переводе с латинского - свет, обладающий слабым
Люминесценция (в переводе с латинского - свет, обладающий слабым
В зависимости от вида возбуждения люминофора различают:
В зависимости от вида возбуждения люминофора различают:
Переход квантовой системы из возбужденного состояния в основное может
Переход квантовой системы из возбужденного состояния в основное может
Мазер (англ
Мазер (англ
Очень подходящим материалом для трехуровневого мазера является
Очень подходящим материалом для трехуровневого мазера является
Лазер (англ
Лазер (англ
Схема первого рубинового лазера с импульсным возбуждением
Схема первого рубинового лазера с импульсным возбуждением
С момента своего изобретения лазеры зарекомендовали себя как «готовые
С момента своего изобретения лазеры зарекомендовали себя как «готовые

Презентация на тему: «Оптические свойства твердых тел». Автор: elenak. Файл: «Оптические свойства твердых тел.ppt». Размер zip-архива: 717 КБ.

Оптические свойства твердых тел

содержание презентации «Оптические свойства твердых тел.ppt»
СлайдТекст
1 Оптические свойства твердых тел

Оптические свойства твердых тел

2 Взаимодействие света (фотонов) с твердым телом

Взаимодействие света (фотонов) с твердым телом

Оптические свойства твердых тел обусловлены физическими процессами, протекающими в кристаллах при их взаимодействии с электромагнитным излучением в оптическом диапазоне длин волн. Взаимодействие фотонов, электронов и атомов в твердых телах является основой поглощения электромагнитного излучения, фотоэлектрических явлений и испускания света различными материалами. Рассматриваемые физические процессы достаточно сложны, так как на общую идеализированную картину оптических явлений в кристаллах накладывается неизбежное влияние дефектов кристаллической решетки и возможных внешних воздействий (давления, температуры, электрических и магнитных полей). Взаимодействие света с твердым телом можно разделить на два типа: взаимодействие с сохранением энергии кванта света взаимодействие с изменением энергии кванта.

3 К первому типу взаимодействия относят пропускание, отражение,

К первому типу взаимодействия относят пропускание, отражение,

рассеяние света, вращение плоскости поляризации и т. п. Сохранение энергии кванта (фотона) означает, что при взаимодействии с твердым телом отсутствует эффект передачи энергии. Взаимодействия с сохранением энергии кванта, то есть без поглощения света, представляют собой предмет изучения классической оптики.

Во взаимодействиях второго типа энергия фотона передается твердому телу, в результате чего могут генерироваться различные квазичастицы. Эти взаимодействия условно можно раз делить на две группы: неэлектрические (А) электрические (В).

Взаимодействие света с твердым телом: а — процессы с сохранением энергии кванта; б и в — процессы с передачей энергии кванта твердому телу (б — неэлектрические, в — электрические)

4 Группу А составляют явления, в которых в результате взаимодействия

Группу А составляют явления, в которых в результате взаимодействия

фотонов с твердым телом рождаются квазичастицы, не имеющие электрического заряда — фононы, экситоны, другие фотоны. В группу В входят явления, получившие название фотоэлектрических. В них энергия фотонов поглощается твердым телом, и при этом генерируются свободные электроны, дырки или пары электрон-дырка, наблюдается фотоэлектронная эмиссия, возникают различные поверхностные и объемные явления с участием заряженных частиц и т. п.

Интенсивность света, проходящего через вещество, постепенно уменьшается. Поглощение электромагнитного излучения твердым телом осуществляется различными путями: 1) энергия излучения расходуется на перевод электронов в более высокое энергетическое состояние; 2) энергия электромагнитного поля передается кристаллической решетке и превращается в тепло. При поглощении света твердым телом возможно такое возбуждение электрона валентной зоны, при котором он не переходит в зону проводимости, а образует с дыркой связанную кулоновскими силами систему. Такая система называется экситоном.

5 Экситоны Когда кристалл поглощает фотоны с энергией, большей ширины

Экситоны Когда кристалл поглощает фотоны с энергией, большей ширины

запрещенной энергетической зоны, в нем образуются пары «электрон — дырка». Возникшие таким путем электрон и дырка могут затем свободно и независимо перемещаться в кристалле. Однако, поскольку электрон и дырка в силу кулоновского взаимодействия притягиваются, могут возникать устойчивые, связанные состояния этих частиц. Эти образования — связанные пары «электрон – дырка» — называются экситонами. Экситон может перемещаться в кристалле, перенося энергию возбуждения, но не создавая переноса заряда. Таким образом, экситон есть электрически нейтральное подвижное возбужденное состояние кристалла; экситон может перемещаться в кристалле, отдавая свою энергию в процессах рекомбинации, но поскольку экситон электрически нейтрален, то он не дает никакого непосредственного вклада в электрическую проводимость. Для описания поведения экситона в кристалле существуют две модели, соответствующие двум предельным приближениям: согласно первой, экситон рассматривается как сильно связанная система; согласно второй, экситон рассматривается как слабо связанная система, где расстояние между электроном и дыркой считается большим по сравнению с постоянной решетки.

6 Схема процесса поглощения фотона с энергией, большей ширины

Схема процесса поглощения фотона с энергией, большей ширины

запрещенной энергетической зоны. Поглощенный фотон переводит электрон из валентной зоны в зону проводимости, создавая тем самым дырку в валентной зоне. Величинами волновых векторов фотонов в рассматриваемой .области энергий можно пренебречь, тогда kh ~ — ke.

Расположение энергетических экситонных уровней относительно дна зоны проводимости для простой зонной структуры.

7 Максимум энергии в валентной зоне и минимум энергии в зоне

Максимум энергии в валентной зоне и минимум энергии в зоне

проводимости соответствуют значению волновых векторов k = 0. Экситон в кристалле может обладать трансляционной кинетической энергией, но если эта энергия превысит энергию связи экситона, то экситон становится метастабильным и может распадаться с образованием свободного электрона и дырки. Все экситоны являются потенциально нестабильными в отношении излучательной рекомбинации (аннигиляции), в ходе которой электрон возвращается в валентную зону и аннигилирует с дыркой. Этот процесс сопровождается испусканием фотона или фононов.

В некотором отношении экситон аналогичен «атому» позитрония, образованному из позитрона и электрона. Показанный здесь экситон отвечает модели, в которой экситон рассматривается как слабо связанная система, причем расстояние между электроном и дыркой считается большим по сравнению с постоянной решетки.

8 Схематическое изображение сильно связанного экситона

Схематическое изображение сильно связанного экситона

Экситон локализован на одном из ионов галогена в плоскости (100) щелочно-галоидного кристалла. В идеальном случае этот экситон будет перемещаться в кристалле как волна, но электрон всегда находится рядом со «своей» дыркой. Именно это отличает экситон сильной связи от экситона слабого взаимодействия.

9 Параметр n обозначает показатель преломления света в кристалле

Параметр n обозначает показатель преломления света в кристалле

На практике обычно измеряют интенсивность света I, которая пропорциональна квадрату напряженности электрического (или магнитного) поля в электромагнитной волне. Интенсивность световой волны, распространяющейся в кристалле, уменьшается с глубиной проникновения. Коэффициент k представляет собой мнимую часть комплексного коэффициента преломления и характеризует поглощение света в веществе. Этот коэффициент называют коэффициентом экстинкции. Безразмерный коэффициент экстинкции равен сумме коэффициентов поглощения и рассеяния среды. Показатели и коэффициенты экстинкции различны для разных длин волн света.

Поглощение света является частным случаем более сложного процесса, который получил название экстинкция и представляет собой ослабление интенсивности излучения при его распространении в веществе за счет поглощения и рассеяния света. Экстинкция (от лат. exstinctio — гашение) - ослабление пучка света при его распространении в веществе за счёт совместного действия поглощения и рассеяния света.

Для описания оптических свойств твердых тел вводятся комплексный показатель преломления

10 Коэффициент поглощения

Коэффициент поглощения

— доля поглощения объектом взаимодействующего с ним излучения, которая определяется как безразмерное отношение потока излучения, поглощаемого телом, к потоку падающего на него излучения. Коэффициент рассеяния - безразмерное отношение потока излучения, рассеиваемого данным телом, к падающему на него потоку излучения. можно ассоциировать с вероятностью поглощения фотона в кристаллическом объекте единичной толщины, а величина, обратная его значению, эквивалентна средней длине свободного пробега фотона в веществе. Часть световой энергии, падающей на твердое тело, отражается от поверхности кристалла. Коэффициент R, представляющий собой долю отраженного от твердого тела света и определяемый соотношением

называют коэффициентом отражения. Здесь IR и I0 — интенсивности отраженной и падающей световых волн соответственно. Коэффициент отражения является величиной безразмерной. Часто его выражают в процентах.

11 Коэффициент Т, характеризующий долю прошедшего света и определяемый

Коэффициент Т, характеризующий долю прошедшего света и определяемый

выражением

называют коэффициентом пропускания. Как и коэффициент отражения, он является безразмерной величиной. Все оптические коэффициенты являются функциями длины волны падающего излучения. Зависимость коэффициента поглощения от длины волны падающего света ?(?) или от энергии ?(h?) называют спектром поглощения вещества. Зависимость R(?) или R(h?) называют спектром отражения.

12 Поглощение света кристаллами При поглощении света твердыми телами

Поглощение света кристаллами При поглощении света твердыми телами

энергия фотонов превращается в другие виды энергии. Она может идти на изменение энергетического состояния свободных или связанных с атомами электронов, а также на изменение колебательной энергии атомов. Поглощение обусловлено, в основном, действием следующих механизмов: межзонных электронных переходов из валентной зоны в зону проводимости. Связанное с этим механизмом поглощение получило название собственного, или фундаментального; переходов, связанных с участием экситонных состояний (экситонное поглощение); переходов электронов или дырок внутри соответствующих разрешенных зон, т. е. переходов, связанных с наличием свободных носителей заряда. Данное поглощение называют поглощением свободными носителями заряда; переходов с участием примесных состояний (примесное поглощение) \ поглощением энергии световой волны колебаниями кристаллической решетки (решеточное, или фононное поглощение).

13 Если в кристалле действуют несколько механизмов поглощения и они

Если в кристалле действуют несколько механизмов поглощения и они

независимы друг от друга, то полная вероятность поглощения выражается соотношением

Таким образом, полный спектр поглощения твердого тела складывается из спектров поглощения, связанных с действием различных механизмов. В разных спектральных интервалах преобладают те или иные механизмы поглощения. При взаимодействии света с электронами твердого тела должны выполняться законы сохранения энергии и импульса. Требование выполнения этих законов приводит к тому, что почти во всех механизмах поглощения света, связанных с различными электронными (или дырочными) переходами, принимают участие фононы. Это происходит потому, что значительное изменение импульса электронов в некоторых переходах не может быть обусловлено малыми импульсами фотонов, поглощенных при этих переходах; Это изменение импульса достигается за счет участия в процессе поглощения фононов, которые могут иметь достаточно большой импульс. Деформация кристалла, присутствие внешнего электрического поля, температура образца оказывают существенное влияние на характер спектра поглощения. В частности, у полупроводников с повышением температуры происходит расширение кристаллической решетки и усиление колебания атомов относительно положения равновесия, что сопровождается уменьшением ширины запрещенной зоны.

14 Физические явления и технологии, связанные с оптическими свойствами

Физические явления и технологии, связанные с оптическими свойствами

твердых тел

Фотопроводимость Фотоэффект Фотоэлементы Излучение твердых тел Люминесценция Фотолюминесценция Катодо- и электролюминесценция Оптоэлектроника: светодиоды и оптоволоконная связь Вынужденное излучение: мазеры, лазеры, лидары Окраска кристаллических материалов Цвет и прозрачность кристаллов

15 ФОТОПРОВОДИМОСТЬ Явление фотопроводимости заключается в возрастании

ФОТОПРОВОДИМОСТЬ Явление фотопроводимости заключается в возрастании

электропроводности диэлектрического кристалла при падении излучения на кристалл. Явление фотопроводимости имеет большое практическое значение для телевидения, регистрации инфракрасного излучения, фотометрии и непосредственно в фотографических процессах. Прямым эффектом освещения кристалла является возрастание числа подвижных носителей заряда в кристалле. Если энергия падающих фотонов больше ширины запрещенной зоны Еg, то каждый фотон, поглощенный кристаллом, будет создавать пару «электрон - дырка». Фотон поглощается за счет перехода электрона в зону проводимости из валентной зоны, где он вначале находился. При этих обстоятельствах как дырка в валентной зоне, так и электрон в зоне проводимости могут давать вклад в проводимость. В конечном итоге электрон и дырка подвергнутся рекомбинации, однако до акта рекомбинации их «судьба» может быть совершенно различной, так как время, затраченное ими на пребывание в захваченном состоянии у дефектов кристалла и примесных атомов, может быть различным. Поскольку роль «ловушек» по отношению к этим двум типам носителей тока может быть различной, то дырки и электроны не внесут сравнимый вклад в фотопроводимость образца. Понятие «ловушек» очень важно для понимания явления фотопроводимости в кристалле.

16 Ловушкой является атом примеси или какой-либо другой дефект в

Ловушкой является атом примеси или какой-либо другой дефект в

кристалле, способный захватывать электрон или дырку, причем захваченный носитель тока может через какой-то интервал времени покинуть ловушку. По характеру действия следует различать два типа ловушек. Один тип ловушек в основном играет роль центров рекомбинации, содействуя рекомбинации электронов и дырок, способствуя поддержанию теплового равновесия. Другой тип ловушек влияет в основном на свободу передвижения носителей заряда определенного знака. Когда освещенность кристалла является неоднородной по объему или когда электроды не могут обеспечивать свободное поступление и удаление носителей заряда, то может образоваться пространственный заряд, который может значительно снизить фототок.

Модель идеального фотопроводника. Пары «электрон — дырка» образуются под действием света от внешнего источника равномерно по всему объему кристалла. Рекомбинация происходит в результате прямой аннигиляции электронов и дырок. Электроны, покидающие кристалл через один электрод, сменяются новыми, поступающими с противоположного электрода.

17 Подбором полупроводника и его примесного состава можно создавать

Подбором полупроводника и его примесного состава можно создавать

фотоэлементы (фотосопротивления или фоторезисторы), чувствительные к свету в широком диапазоне от ультрафиолетовой до далекой инфракрасной области спектра. В частности, наиболее чувствительные фотосопротивления в видимой области спектра изготавливают из сульфида кадмия (фотопроводимость может в 105-106 раз превышать темновую проводимость), они находят заметное применение в экспонометрах, автоматических затворах фотоаппаратов и т.д. Для инфракрасного диапазона широко используются фотосопротивления из сернистого свинца. Кроме того, при поглощении свободными носителями длинноволнового ИК-излучения происходит увеличение их энергии и «разогрев» электронного газа, что приводит к изменению подвижности этих носителей заряда и, следовательно, к изменению электропроводности (подвижностная фотопроводимость). Фотоэлементы широко используются для преобразования энергии солнечного света в электрическую (солнечные батареи на основе р-n-переходов в кремнии). Для записи оптических сигналов применяют фотодетекторы, имеющие структуру металл-диэлектрик-полупроводник (МДП)

18 Излучение твердых тел

Излучение твердых тел

Излучение света твердыми телами, находящимися в возбужденном состоянии, обнаружено уже давно. Еще в 1907 г. Раунд наблюдал испускание света карбидом кремния, обусловленное рекомбинацией (аннигиляцией) электронов и дырок. Свечение твердых тел можно получить, если возбуждать их различными методами. Эти процессы можно разделить на тепловые и нетепловые. Процесс теплового излучения можно рассматривать как обратный процессу решеточного поглощения света. Нетепловой метод излучения называется люминесценцией. Под люминесценцией подразумевается поглощение веществом энергии и ее последующее испускание в виде излучения в видимой области спектра или близкой к ней. Начальное возбуждение может быть вызвано облучением светом, бомбардировкой электронами или положительными ионами, механическими деформациями, химическими воздействиями или нагреванием.

19 Люминесценция (в переводе с латинского - свет, обладающий слабым

Люминесценция (в переводе с латинского - свет, обладающий слабым

действием), согласно определению С.И.Вавилова, представляет собой свечение, избыточное над тепловым излучением тела, если это избыточное излучение продолжается после прекращения возбуждения в течение времени, превышающего период световой волны (tс = 10-14с). Первая часть этого определения отделяет люминесценцию от теплового равновесного излучения тела и позволяет отнести ее к неравновесным процессам. Вторая часть выделяет люминесценцию среди других видов неравновесного излучения, таких как отражение и рассеяние света, тормозное излучение и т.д., которые практически безынерционны. При этом основным отличием люминесценции является то, что при ней между поглощением и испусканием энергии происходят промежуточное процессы, длительность которых больше периода световой волны. В результате этого, если люминесценция возбуждается светом, теряется связь между фазами колебаний поглощенного и излученного света. Твердые и жидкие вещества, способные люминесцировать под действием различного рода возбуждений, получили название люминофоров. Неорганические люминофоры часто называют фосфорами, а в случае, если они имеют кристаллическую структуру, - кристаллофосфорами.

20 В зависимости от вида возбуждения люминофора различают:

В зависимости от вида возбуждения люминофора различают:

фотолюминесценцию, возникающую в результате поглощения света; катодо-, ренттено- и радиолюминесценцию, возбуждаемую ускоренным потоком электронов, рентгеновским излучением, ?- и ?-частицами, протонами, осколками ядерного деления; электролюминесценцию, вызываемую электрическим полем; хеми- и биолюминесценцию, при которых излучение света сопровождает химическую реакцию. Используя полупроводники и диэлектрики с различной шириной запрещенной зоны и различными точечными дефектами, можно получить люминесценцию во всем видимом, а также ближнем ультрафиолетовом и инфракрасном диапазонах Наличие у кристаллов анизотропных свойств (например, гексагональные кристаллы) и возможность формирования анизотропных центров свечения (например, ассоциаты дефектов) приводит к появлению поляризации люминесценции. Это явление характерно для излучения экситонов в гексагональных соединениях А2В6, люминесценции близких донорно-акцепторных пар и т.д. В целом характер спектра излучения кристаллов зависит от очень многих факторов как внутренних (например, тип и концентрация дефектов), так и внешних (температура, уровень возбуждения образца, наличие деформаций, электрических и магнитных полей и т.д.). Именно поэтому спектральный анализ люминесценции является мощным методом исследования полупроводников и диэлектриков.

21 Переход квантовой системы из возбужденного состояния в основное может

Переход квантовой системы из возбужденного состояния в основное может

быть осуществлен как самопроизвольно, так и под влиянием внешних воздействий. В первом случае переход называют спонтанным, во втором — индуцированным (или вынужденным). Спонтанные переходы в различных частях системы осуществляются неодновременно и независимо, поэтому фазы излучаемых при этих переходах фотонов не связаны между собой. Кроме того, направление распространения излучаемого фотона и его поляризация тоже носят случайный характер. Таким образом, спонтанное излучение является некогерентным. Индуцированное излучение, наоборот, обладает такими же характеристиками, что и вынуждающее излучение. Индуцированные фотоны имеют ту же частоту, направление распространения, фазу и поляризацию, что и фотоны, вызвавшие вынужденные переходы. На явлении индуцированного излучения электромагнитных волн возбужденными квантовыми системами основана работа оптических квантовых генераторов (лазеров). Кристаллические твердые тела могут быть использованы для создания квантовых усилителей СВЧ диапазона, квантовых усилителей световых волн и источников когерентного излучения. Мазер — усилитель в СВЧ диапазоне, а лазер —в оптической области. В обоих случаях создастся вынужденное излучение.

22 Мазер (англ

Мазер (англ

maser) — квантовый генератор, излучающий когерентные электромагнитные волны сантиметрового диапазона (микроволны). От сокращения фразы «Усиление микроволн с помощью вынужденного излучения» (microwave amplification by stimulated emission of radiation), которое было предложено в 1954 году американцем Ч. Таунсом, одним из его создателей. Кроме Таунса к открытию непосредственного принципа работы квантового генератора причастны советские учёные А.М. Прохоров, Н.Г. Басов, а также американцы Дж. Вебер, Д. Гордон и Х. Цейгер. В 1964 г Прохорову, Басову и Таунсу была присуждена Нобелевская премия по физике «за фундаментальные работы в области квантовой электроники, которые привели к созданию осцилляторов и усилителей, основанных на принципе лазера — мазера». Мазер — изобретение человека, в основе которого лежат фундаментальные законы физики (Природы – Вселенной), поэтому с развитием техники астрономы обнаружили, что некоторые из далёких галактик работают как исполинские мазеры. В огромных газовых облаках, размером в миллиарды километров, возникают условия для генерации, а источником накачки служит космическое излучение. Мазеры используются в технике (в частности, в космической связи), в физических исследованиях, а также как квантовые генераторы стандартной частоты.

23 Очень подходящим материалом для трехуровневого мазера является

Очень подходящим материалом для трехуровневого мазера является

кристалл рубина. Рубин — это кристалл корунда Аl2О3 с небольшой примесью ионов хрома Сг3+. Ионы Сг3+ имеют спиновое квантовое число S = 3/2; нижний (основной) уровень иона Сг3+ расщепляется в магнитном поле на четыре подуровня, три из которых используются при работе мазера. Кристаллы рубина широко используются для создания усилителей СВЧ с низким уровнем шумов, которые нашли применение в радиоастрономии и для целей космической связи.

Тот же кристалл рубина, который был использован в мазере СВЧ диапазона, оказался также первым кристаллом, на котором был сделан лазер, но при этом использовались другие энергетические уровни иона Сг3+. При работе рубинового лазера атомы хрома возбуждаются с помощью источника света с широким спектром частот и переходят из основного состояния в другие энергетические полосы. Среднее время жизни атома в обычном возбужденном состоянии порядка 10-7 сек. За это время атом перейдет из этих полос на один из ближайших нижних уровней. При переходе на нижние уровни атом Сг не излучает. Его энергия тратится на возбуждение колебаний кристаллической решетки рубина, т. е. на образование фононов.

24 Лазер (англ

Лазер (англ

laser, от «light amplification by stimulated emission of radiation» в переводе – усиление света посредством вынужденного излучения) – оптический квантовый генератор - устройство, преобразующее энергию накачки (световую, электрическую, тепловую, химическую и др.) в энергию когерентного, монохроматического, поляризованного и узконаправленного потока излучения. Существует большое количество видов лазеров, использующих в качестве рабочей среды все агрегатные состояния вещества. Некоторые типы лазеров могут генерировать целый набор частот (мод оптического резонатора) в широком спектральном диапазоне.

Габариты лазеров разнятся от микроскопических для ряда полупроводниковых лазеров до размеров футбольного поля для некоторых лазеров на неодимовом стекле. Уникальные свойства излучения лазеров позволили использовать их в различных отраслях науки и техники, в быту, начиная с чтения и записи компакт-дисков и заканчивая исследованиями в области управляемого термоядерного синтеза.

25 Схема первого рубинового лазера с импульсным возбуждением

Схема первого рубинового лазера с импульсным возбуждением

Длина рубинового стержня 5 см, внешний диаметр 2,5 см.

Все лазеры состоят из трёх основных частей: активной (рабочей) среды; системы накачки (источник энергии); оптического резонатора (может отсутствовать, если лазер работает в режиме усилителя).

26 С момента своего изобретения лазеры зарекомендовали себя как «готовые

С момента своего изобретения лазеры зарекомендовали себя как «готовые

решения ещё не известных проблем». В силу уникальных свойств излучения лазеров, они широко применяются во многих отраслях науки и техники, в быту (проигрыватели компакт-дисков, лазерные принтеры, считыватели штрих-кодов и пр.).

В промышленности лазеры используются для резки, сварки и пайки деталей из различных материалов. Высокая температура излучения позволяет сваривать материалы, которые невозможно сварить обычными способами (к примеру, керамику и металл). Луч лазера может быть сфокусирован в точку диаметром порядка микрона, что позволяет использовать его в микроэлектронике. Лазеры используются для получения поверхностных покрытий материалов (лазерное легирование, лазерная наплавка, вакуумно-лазерное напыление) с целью повышения их износостойкости. Широкое применение получила также лазерная маркировка и гравировка различных материалов. При лазерной обработке материалов весь технологический процесс может быть полностью автоматизирован. Лазерная обработка характеризуется высокой точностью и производительностью.

«Оптические свойства твердых тел»
http://900igr.net/prezentacija/fizika/opticheskie-svojstva-tverdykh-tel-194569.html
cсылка на страницу

Оптические явления

11 презентаций об оптических явлениях
Урок

Физика

134 темы
Слайды
900igr.net > Презентации по физике > Оптические явления > Оптические свойства твердых тел