В)Какие типы лазеров вы знаете? Объясните принцип действия наиболее распространенного - He-Ne лазера.

Существует несколько классификаций лазеров. По типу активной среды они делятся на газовые, твердотельные, жидкостные и полупроводниковые. По временным характеристикам излучения: на непрерывные и импульсные. Можно классифицировать лазеры также по типу накачки, по типу резонатора и.т.д.

Инверсия населенности в гелий-неоновом лазере достигается при помощи газового разряда. В газовом разряде электроны ускоряются электрическим полем, сталкиваются с атомами и ионизуют их, вызывая появление вторичных электронов, которые в свою очередь также ускоряются, и т. д. Часть атомов при столкновениях не ионизуется, а возбуждается. При определенных условиях (давлении газа, напряжении на трубке) доля возбужденных атомов может оказаться столь велика, что возникнет инверсия населенности. В гелий-неоновом лазере рабочим веществом являются нейтральные атомы Ne. Они могут быть возбуждены непосредственно в газовом разряде. Однако времена жизни уровней неона таково, что инверсная населенность, создаваемая таким образом, невелика. Поэтому дополнительно используется резонансная передача возбуждения атомами гелия, которые присутствуют в разряде в качестве примеси. При этом используется тот факт, что энергии уровней E ₂ и E ₃ гелия весьма близки к энергиям уровней E ₄ и E ₅ неона. Для того, чтобы процесс передачи энергии эффективно шел от He к Ne, а не наоборот, отношение парциальных давлений He и Ne должно быть приблизительно 3:1.Рабочими переходами Ne являются переходы E ₅® E ₃и E ₄® E ₃, при этом длины волн лазерного излучения равны l ₅₃=0,63 мкм и l ₄₃=1,15 мкм. Выбор длины волны излучения He-Ne лазера осуществляется выбором типа интерференционных зеркал. Энергетический уровень E ₃ опустошается за счет безизлучательных переходов на уровень E ₂.

Г). Почему прочность ядер уменьшается при переходе к тяжелым элементам?

При объединении нуклонов в ядро выделяется определенное количество энергии - энергия образования ядра. Эта энергия численно равна энергии связи ядра , которая измеряется минимальной работой, необходимой для того, чтобы расщепить ядро на составляющие его нуклоны. Энергия связи ядер зависит от числа нуклонов в ядре. обладают все элементы, находящиеся в центре периодической системы Менделеева . Уменьшение удельной энергии связи (энергии связи, приходящейся на один нуклон) при переходе к более тяжелым ядрам объясняется тем, что с возрастанием числа протонов в ядре увеличивается их кулоновское отталкивание.

2. Излучение атомарного водорода падает нормально на дифракци­онную решетку ширины 1=6,6мм. В наблюдаемом спектре под неко­торым углом дифракции оказалась на пределе разрешения (по
критерию Рэлея) 50-я линия серии Бальмера. Найти этот угол.

3.На зеркальце с идеально отражающей поверхностью площадью S=1.5.cm² падает нормально свет от электрической дуги. Определить импульс Р, полученный зеркальцем, если поверхностная плотность потока излучения Ф, падающего на зеркальце, равна 0.1МВт/м². Продолжительность облучения t= 1с.

 

Билет 18

А). Запишите формулу Планка. Используя формулу Планка найдите постоянную Стефана-Больцмана.

Находим постоянную Стефана-Больцмана:

 

Б). Предложите методику определения значения постоянной Планка из опытов по изучению фотоэффекта.

в). Почему луч лазера мощностью 0.5 мВт кажется гораздо ярче чем свет от лампы мощностью 100 Вт?

Луч лазера отличается от света обыкновенной лампы тем, что все частицы света в лазере имеют одинаковую энергию и частоту колебаний.

Высокая мощность лазера определяется тем, что длительность импульса мала. Например, если энергия импульса всего 10 дж, то при длительности импульса , его мощность составит 100 кВт. Время когерентности , что соответствует длине когерентности , что на семь порядков выше, чем для обычных источников света. Строгая монохроматичность . Большая плотность потока энергии. Очень малое угловое расхождение пучка (в раз меньше, чем у традиционных осветительных приборов, например у прожектора). Лазерный луч имеет очень малый радиус малую площадь поперечного сечения. Поэтому плотность потока излучения мощность поперечного сечения. Во сколько раз поток, попадающий в глаз от лазера больше потока излучения от лампы:

Обозначим

⇐ Предыдущая123456789Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: