Квантовые генераторы света (лазеры)

Квантовые генераторы света (лазеры) [c.271]

В качестве импульсных источников света при высокоскоростной киносъемке могут быть использованы также оптические квантовые генераторы (лазеры). Большим преимуществом лазерных источников света в этом случае является высокая яркость излучения, возможность получения серии световых импульсов с высокой частотой повторения. Причем наибольший практический интерес представляют лазеры, работающие в области длин волн, соответствующих спектральной чувствительности современных кинопленок. К числу таких источников относятся лазеры на рубине с длиной волны 6943 А. Высокая монохроматичность луча лазера дает возможность применять в измерительных схемах более дешевую оптику, не скорректированную на хроматические аберрации. Новые возможности появляются при использовании лазеров с регулируемой частотой повторения импульсов. Устройство, позволяющее регулировать частоту импульсов лазерного источника света, было описано в работах [89, 162]. [c.33]

Другой метод колебательной спектроскопии, основанный на комбинационном рассеянии света (спектроскопия КР), длительное время не находил широкого применения в неорганической химии из-за технических трудностей получения спектров КР. Положение радикально изменилось в связи с созданием оптических квантовых генераторов (лазеров), применение которых для возбуждения спектров КР устранило существовавшие ограничения и трудности. [c.211]

Работа квантового генератора основана на создании инверсной заселенности энергетических уровней (т. е. нарушения больцмановского рас-, пределения энергии с преобладанием заселенности верхних уровней) в той или иной газовой или конденсированной системе. В газовых лазерах инверсная заселенность колебательных уровней, о которых здесь идет речь, создается путем возбуждения колебаний электронным ударом в электрическом разряде, путем облучения светом, путем быстрого нагревания или быстрого адиабатического охлаждения газа и путем химической реакции химические лазеры). [c.195]

Огромное значение для оптики и спектроскопии имеет изобретение оптических квантовых генераторов и развитие методов, органически связанных с применением лазерных источников света. Хорошо известно, что в оптике лазеры привели к подлинной революции, роль которой с течением времени осознается все в большей степени. Вне оптики лазерные методы и приборы применяются не столь широко, как это должно быть, ибо всегда существует известный разрыв между научными достижениями и их прикладной реализацией. Так или иначе, сегодня классические спектральные приборы по-прежнему занимают ведущие позиции и по валу , и по ассортименту . В то же время темп внедрения лазеров исключительно высок, а область применения оптических методов благодаря лазерам непрерывно расширяется. [c.3]

В последние годы в качестве нового источника света в спектральном анализе начинают применять оптические квантовые генераторы (лазеры) [44—48].- [c.48]

Известен большой вклад советских ученых в разработку теории и экспериментальной техники современных физических методов. Основоположниками квантовой электроники и создателями первых оптических квантовых генераторов (лазеров) являются лауреаты Ленинской премии Н. Г. Басов и А. М. Прохоров, удостоенные вместе с американским ученым У. Таунсом также Нобелевской премии. Открытие советскими учеными Л. И. Мандельштамом и Г. С. Ландсбергом одновременно с индийскими учеными Ч. Раманом и К. Кришнаном эффекта комбинационного рассеяния света привело к созданию метода спектроскопии КР. Явление резонансного КР открыто П. П. Шорыгиным. Одним из создателей методов нелинейной оптики является Р. В. Хохлов. Приоритет в разработке теории колебательных спектров молекул принадлежит [c.14]

Установка (рис. 114) для измерения индикатрисы рассеяния света состоит из источника монохроматического света 1 (в настоящее время применяют оптические квантовые генераторы, например, гелий-неоновый лазер, генерирующий электромагнитные [c.189]

Спектроскопия комбинационного рассеяния света в настоящее время представляет собой бурно развивающуюся область, значение которой возрастает из года в год. Успехи метода КР, потенциальные возможности которого долгое время оставались в сущности нераскрытыми, определило, как известно, появление оптических квантовых генераторов, особенно газовых лазеров непрерывного или квазинепрерывного действия. Новая техника измерения, ее огромные возможности обусловили ряд преимуществ метода КР по сравнению со ставшим в известной степени рутинным методом ИК-спектроскопии. Это в свою очередь привело к развитию многих новых направлений, разработка которых другими методами представляла серьезные практические трудности. Среди них заслуживают внимания, например, спектроскопия кристаллов и особенно монокристаллов, спектроскопия газов и быстрых процессов (измерения спектров за время порядка 10 —10" с), спектроскопия адсорбированных молекул, биологических объектов и многие другие. Следует отметить спектроскопию КР на электронных уровнях — область, развивающуюся в последние годы. Метод КР оказался удобным для исследования электронных переходов в пределах незаполненных оболочек атомов, поскольку в отличие от спектров поглощения эти переходы разрешены правилами отбора в спектре КР. [c.5]

По отношению к поглощению обратным процессом является не спонтанное испускание, а процесс вынужденного испускания, выражающийся в усилении пучка света, проходящего через среду. Это явление, до недавнего времени рассматривавшееся как некий теоретический курьез, было реализовано в течение последних лет в системах оптических квантовых усилителей и генераторов (лазеров). [c.14]

Для аналитической химии XX в. характерны исключительные темпы развития. Преимущественное развитие получают физи1(о-химические и физические методы анализа, которые называют инструментальными методами анализа. Этими методами измеряют плотность, вязкость, поверхностное натяжение, помутнение, показатель преломления, вращение плоскости поляризации. Диэлектрическую проницаемость, электрическую проводимость, радиоактивность и другие свойства. Все шире используют методы, затрагивающие самые глубинные области атома, вплоть до ядра (нейтроно-активационный, радиоактивационный и др.). В анализах применяют ядерные реакции при действии нейтронов, заряженнЬк частиц и у-излучения, а также оптичеокие квантовые генераторы света (лазеры). [c.9]

Первые экспериментальные результаты. Вынужденное комбинационное рассеяние света (ВКР) было обнаружено Вудбери и Нгом в 1962 г. при работе с импульсным излучением большой мощности, получаемым при помощи квантового генератора на рубине [481]. В их опытах для уменьшения времени высвечивания рубинового лазера в качестве оптического затвора применялась ячейка Керра на нитробензоле. При этом было обнаружено, что в излучении присутствуют побочные частоты, характерные для спектра комбинационного рассеяния нитробензола, но обладающие весьма высокой интенсивностью. После работы [481] появился ряд сообщений об исследованиях вынужденного комбинационного рассеяния (см. обзоры [482, 483]). Выяснились также некоторые особенности этого явления, в котором своеобразно проявляются характерные черты обычного комбинационного рассеяния света и излучения оптических квантовых генераторов. [c.483]

В последнее время стали применять в качестве полупроводников также и химические соединения, в первую очередь между элементами третьей ж пятой групп (полупроводники типа В ). Особенно ценными свойствами обладают сурьмянистый индии 1п8Ь, чувствительный к инфракрасному свету с очень большой длиной волны и ьшшьяковистый галлий ОаАз, в котором рекомбинация электронов и дырок дает интенсивное световое излучение (квантовый генератор света или полупроводниковый лазер, превращающий энергию электрического тока непосредственно в световую). Полупроводниковыми свойствами обладают и многие окислы. Так, окись цинка является электронным полупроводником роль доноров играют при этом избыточные атомы или однозарядные ионы цинка. Окись меди(1) является дырочным полупроводником роль акцепторов играют избыточные атомы кислорода. Однако подвижность носителей тока (электронов или дырок) в окисных полупроводниках низка, так что для радиотехники они менее ценны. Для выпрямления сильных токов используют тонкий слой окиси меди(1), нанесенный окислительным процессом на поверхность металлической меди (купроксный выпрямитель). Это — простейший аналог полупроводникового диода, в котором, однако, роль электронного проводника играет обычный металл. Свойства окисных полупроводников сильно зависят от состояния их поверхности. Так, электропроводность окиси цинка понижается в атмосфере кислорода, который адсорбируется поверхностью и захватывает свободные электроны. Способность окислов ускорять (катализировать) газовые реакции связана с полупроводниковыми свойствами, т. е. с наличием свободных электронов.— Доп. ред. [c.457]

В годы второй мировой войны в связи с потребностями радиолокационной техники были разработаны детекторы из германия и кремния. Исследование этих полупроводниковых материалов привело американских ученых Бардина и Браттейна в 1948 г. к созданию транзистора, теория которого была разработана В. Шокли. С этого времени начинается промышленный выпуск многих типов полупроводниковых приборов и, в первую очередь, диодов,, усилительных триодов, мощных выпрямителей, индикаторов излучения, а также преобразователей световой и тепловой энергии в электрическую. За последние годы на основе полупроводников созданы магниточувствительные приборы, измерители механических деформаций, излучатели света и в том числе квантовые генераторы — лазеры, позволяющие получать направленный луч света высокой интенсивности. Одним из весьма перспективных направлений является использование полупроводников в качестве управляемых катализаторов химических реакций. [c.10]

Как известно, лазер (оптический квантовый генератор) генерирует когерентные элекгромагнитные волны. Его действие основано на вынужденном испускании фотонов под влиянием внешнего электромагнитного поля. Для этого в рабочем теле (например, газе) источника излучения создают такую инверсную заселенность частиц в возбужденном состоянии с энергией Е2, чтобы число возбужденных частиц превышало число невозбужденных с энергией Е. Тогда при прохождении через среду электромагнитной волны с частотой са = ( - Е )кЬ /2т1 интенсивность ее будет нарастать за счет актов индуцированного испускания света возбужденными частицами. Усиление электромагнитной волны за счет вынужденного испускания приводит к экспоненциальному росту ее интенсивности I по мере прохождения пути z [c.433]

Оптические квантовые генераторы (лазеры) представляют собой источники света, работающие на базе процесса вынужденного (стимулированного, индуцированного) испускания фотонов возбужденными атомами или молекулами под воздействием фотонов излучения, имеющих ту же частоту. Отличительной чертой этого процесса является то, что фотон, возникающий при вынужденном испускании, идентичен вызвавшему его появление внешнему фотону по частоте, фазе, направлению и поляризации. Это определяет уникальные свойства квантовых генераторов высокая когерентность излучения в пространстве и во времени, высокая монохроматич- [c.226]

Этим люминесценция отличается от вынужденного (индуцированного) излучения, получаемого в оптических квантовых генераторах (лазерах). Вынужденное излучение (ему также отвечает переход 3 на рис. 1) происходит под действием света, частота которого отвечает расстоянию между основным и воз-бужденнььм уровнями. Обычно такой свет вызывает преимущественно переход электронов в возбужденное состояние, т. е. поглощается. Но при создании так называемой инверсной заселенности , когда специальными мерами ( накачкой ) на возбужденный уровень переводится большая часть электронов (для этого время жизни их на таком уровне должно быть достаточно велико), вероятность обратного перехода под действием фотонов оказывается больше вероятности поглощения, и происходит одновременное испускание света всеми излучателями. Вследствие этого индуцированное излучение когерентно. Напротив, люминесценция является спонтанным некогерентным излучением. [c.6]

Оптические квантовые генераторы с составным стержнем. Большинство конструкций лазеров на твердом теле имеет конструкцию, предложенную Шавловым и Таунсом. Основным элементом установки является стержень из рабочего вещества с плоскопараллельными торцами (рис. УИ. 4, а). На торцы наносится отражающее свет покрытие. Боковая поверхность стержня прозрачна для света от источника накачки она может быть полированной или матовой. Излучение накачки от мощной лампы или настольных ламп проникает в стержень через боковую поверхность. При этом часть ионов переводится в возбужденное состояние. Излучение соответствующей длины волны, которое всегда больше, чем у света накачки, может вызвать индуцированное излучение возбужденных атомов. Это излучение, проходя вдоль оси стержня, усиливается за счет индуцированного излучения. Отражаясь от [c.440]

Принципиальная возможность осаждения пленок этим способом вытекает прежде всего из того, что концентрация оптовой энергии в луче оптического квантового генератора при использовании соответствующих оптических систем легко доводится до величины, необходимой и достаточной для протекания активационпых процессов в молекулах исходных веществ. Локальный радиационный нагрев подложки при этом инициирует реакции термического разложения мсталлоорганического соединения на поверхности подложки. Не исключается также возможность фотовозбуждения молекул разлагаемого соединения. Возможно применение для осаждения пленок как лазера непрерывного действия, так и лазера, работающего в импульсном режиме. Очевидно, что подложки должны быть непрозрачными для данной области света. [c.207]

Лазер — квантовый оптический генератор — физическое устройство, способное давать весьма узкие направленные пучки видимого света, характеризующиеся чрезвычайно высокой плотностью тепловой энергии. Благодаря этому свойству viasepbi в последнее время привлекли внимание широких кругов специалистов, как новое обладающее высокой удельной мощностью устройство, пригодное для выполнения разнообразных технологических операций (резки, сварки, прошивки, плавки и др.), обработки сверх- [c.450]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология