Transcript Bai_34_So_luoc_ve_laser

Kiểm tra bài cũ
Câu 1: Trạng thái dừng là:
A. Trạng thái các electron không chuyển động
quanh hạt nhân
B. Trạng thái hạt nhân không dao động
C. Trạng thái đứng yên của nguyên tử
D. Trạng thái nguyên tử có năng lượng xác
định
Câu 2: Trong mẫu nguyễn tử Bo, khi một electron
chuyển từ quĩ đạo dừng có mức năng lượng cao xuống
quĩ đạo dừng có mức năng lượng thấp hơn thì nguyên
tử sẽ
A. không phát xạ photon
B. phát xạ một photon có năng lượng bằng Ecao – Ethấp
C. hấp thụ một photon có năng lượng bằng Ecao – Ethấp
D. không phát xạ và cũng không hấp thụ photon
Câu 3: Xét 3 mức năng lượng EK, EL, EM của
nguyên tử hidro. Một photon có năng lượng EM –
EK bay đến gặp nguyên tử này. Nguyên tử sẽ hấp
thụ photon và chuyển trạng thái như thế nào ?
A. Không hấp thụ
B. Hấp thụ nhưng không chuyển trạng thái
C. Hấp thụ rồi chuyển thẳng từ K lên M
D. Hấp thụ rồi chuyển dần từ K lên L rồi lên M
BÀI 34:
SƠ LƯỢC VỀ LAZE
NỘI DUNG BÀI HỌC:
I/ CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA
LAZE.
1. Laze là gì?
2. Tính chất của laze.
3. Sự phát xạ cảm ứng.
4. Cấu tạo và hoạt động của laze.
II/ ỨNG DỤNG CỦA LAZE.
CÁC NHÀ BÁC HỌC NGHIÊN CỨU VỀ
LAZE ĐẦU TIÊN
Charles Hard
Townes
( 1915-
)
Mỹ
Aleksandr
Mikhailovich
Prokhorov
( 1916 - 2002 )
Nga
Nikolay
Gennadiyevich
Basov
( 1922 - 2001 )
Nga
Cùng nhận giải Nobel Vật lý năm 1964.
Một số máy phát tia laser ( laze )
Ánh sáng phát ra từ đèn
So sánh ánh sáng laser và ánh sáng
thông thường
Light Amplification by Stimulated
Emission of Radiation
có nghĩa là “ Máy khuếch đại ánh
sáng bằng sự phát xạ cảm ứng".
I. CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG
CỦA LASER ( LAZE ):
1. Laser ( Laze ) là gì ?
- Laser là máy khuếch đại ánh sáng
bằng sự phát xạ cảm ứng .
- Chùm bức xạ do máy này phát ra
được gọi là chùm tia laser ( laze ).
2 TÍNH CHẤT CỦA LASER
1. Tính đơn sắc cao.
2. Tính định hướng cao.
3. Tính kết hợp cao.
4. Cường độ của chùm sáng rất lớn.
Albert Einstein
(14 / 3 / 1879 – 18 / 4 / 1955 )
nhà vật lý người Mỹ gốc Đức – Do Thái.
Phôtôn bay
lướt qua
A
Nguyên tử
đang ở
trạng thái
kích thích
Phôtôn do
nguyên tử phát
ra
3. Sự phát xạ cảm ứng:
Nếu một nguyên tử đang ở trong trạng thái
kích thích, sẵn sàng phát ra một phôtôn có năng
lượng ε = hf, bắt gặp một phôtôn có năng lượng ’
đúng bằng hf, bay lướt qua nó, thì lập tức nguyên
tử này cũng phát ra phôtôn ε. Phôtôn ε có cùng
năng lượng và bay cùng phương với phôtôn ’.
- Sóng điện từ ứng với photon  hoàn toàn cùng
pha và dao động trong một mặt phẳng song song
với mặt phẳng dao động của sóng điện từ ứng với
photon ’.
-
Trong hiện tượng phát xạ cảm ứng số
phôtôn tăng theo cấp số nhân.
4. Cấu tạo và hoạt động của laze:
Tùy thuộc vào vật liệu phát xạ, người ta đã
tạo ra laze khí, laze rắn, và laze bán dẫn.
a. Laze Rubi:
Rubi (hồng ngọc) là Al2O3 có pha Cr2O3.
Ánh sáng đỏ của hồng ngọc do ion Crôm
phát ra khi chuyển từ trạng thái kích
thích về trạng thái cơ bản. Đó cũng là
màu của tia laze
- Một thanh Rubi hình trụ (A). Hai mặt được mài
nhẵn, vuông góc với trục của thanh.
- Mặt (1) được mạ bạc trở thành một mặt gương phẳng
(G1) có mặt phản xạ quay vào phía trong.
- Mặt (2) là mặt bán mạ ( mạ một lớp mỏng để khoảng
50% cường độ chùm sáng chiếu tới bị phản xạ, khoảng
50% truyền qua ) Mặt này trở thành một gương phẳng
(G2) có mặt phản xạ quay về phía G1. Hai gương G1 và
G2 song song với nhau.
c. Hoạt động:
c. Hoạt động:
Dùng một đèn phóng điện xenon để chiếu sáng
rất mạnh thanh Rubi và đưa một số lớn ion
Crôm lên trạng thái kích thích. Nếu có một ion
Crôm bức xạ theo phương vuông góc với 2
gương thì ánh sáng sẽ phản xạ đi lại nhiều lần
giữa 2 gương. Ánh sáng sẽ được khuếch đại lên
nhiều lần. Chùm tia laze được lấy ra từ gương
bán mạ G2.
Nếu có một ion crôm bức xạ theo phương vuông
góc với hai gương thì ánh sáng sẽ phản xạ đi lại
nhiều lần giữa hai gương và sẽ làm cho một loạt ion
crôm phát xạ cảm ứng.
II. ỨNG DỤNG CỦA LAZE:
1 Trong y học:
II. ỨNG DỤNG CỦA LASER:
1. Trong y học:
Do có thể tập trung năng lượng của
chùm tia laser vào một vùng rất nhỏ,
người ta đã dùng tia laser như một dao mổ
trong các phẩu thuật tinh vi như mắt,
mạch máu,…Tác dụng nhiệt của tia laser
được dùng chữa một số bệnh như các bệnh
ngoài da, xóa vết xăm, …
2. Trong thông tin liên lạc:
Do tính định hướng và tần số cao nên tia laser
có ưu thế đặc biệt trong liên lạc vô tuyến như
vô tuyến định vị, liên lạc vệ tinh, điều khiển tàu
vũ trụ, tên lửa, …Do tính kết hợp và cường độ
cao nên tia laze còn được dùng trong truyền tin
bằng cáp quang.
3. Trong công nghiệp:
Do tính định hướng cao và cường độ lớn nên
laze được dùng khoan, cắt nhiều chất liệu hay
tôi kim loại
4. Trong trắc địa:
Laze còn được dùng để đo đạc khoảng
cách, ngắm đường thẳng, …
5. Các ứng dụng khác :
Laze còn được dùng trong các đầu đọc đĩa CD,
ổ cứng, trong bút chỉ bảng ( Laze bán dẫn ),
trong chuột máy tính,trang trí, quảng cáo, biểu
diễn, …
Laze trong kỹ thuật quân sự
3.Sử dụng ánh sáng laser làm đèn tín hiệu
II. ỨNG DỤNG CỦA LAZE:
- Y học: dao mổ, chữa bệnh ngoài da…
- Thông tin liên lạc: sử dụng trong vô tuyến định
vị, liên lạc vệ tinh, truyền tin bằng cáp quang…
- Công nghiệp: khoang, cắt, hàn ghép,…
- Trắc địa: đo khoảng cách, ngắm đường thẳng…
- Trong các đầu đọc CD, bút chì bảng, máy đọc
mã vạch …
Câu 1: Tia Laze không có đặc điểm
nào dưới đây ?
A. Độ đơn sắc cao
B. Độ định hướng cao
C. Công suất lớn
D. Cường độ lớn
Câu 2: Sự phát xạ cảm ứng là gì ?
A. Đó là sự phát ra photon bởi một nguyên tử.
B. Đó là sự phát xạ của một nguyên tử ở trạng thái kích
thích dưới tác dụng của một điện từ trường có cùng tần
số.
C. Đó là sự phát xạ đồng thời của hai nguyên tử có
tương tác lẫn nhau.
D. Đó là sự phát xạ của một nguyên tử ở trạng thái kích
thích, nếu hấp thụ thêm một photon có cùng tần số.