Ответы на вопросы "Квантовая теория электромагнитного излучения. § 80. Лазер"

1. Какие возможны процессы взаимодействия атома с фотоном?

Поглощение света, спонтанное и индуцированное излучение.

2. Какой источник излучения называют лазером?

Лазером называют источник излучения, которое усиливается в результате индуцированного излучения.

3. Какую населенность энергетических уровней атома (молекулы) называют инверсной? Какое состояние электрона в атоме называют метастабильным?

Инверсная населенность - неравновесное состояние среды, при котором в возбужденном состоянии концентрация атомов больше, чем в основном.

Метастабильное состояние - возбужденное состояние в атоме электрона, в котором он может находиться достаточно долго, если сравнивать с обычным возбужденным состоянием.

4. Опишите принцип действия рубинового лазера. Охарактеризуйте основные особенности лазерного излучения.

С помощью мощного импульса лампы-вспышки ионы переводятся в возбужденное состояние. Передавая часть энергии, ионы переходят на метастабильный энергетический уровень, где начинают накапливаться, это приводит к инверсной населенности. Случайный фотон может вызвать лавину индуцированных когерентных фотонов. Индуцированное излучение быстро усиливается. Через частично прозрачный торец выходит мощный импульс.

Изучение обладает большой когерентностью и монохроматичностью.

Пучок света лазера имеет очень маленький угол расхождения. Самый мощный искусственный источник света.

5. Как используются лазеры в различных областях науки, техники и медицины?

Для космической связи, в светолокаторах, для передачи сигналов по оптоволокну, считывания информации с CD и штрих - кодов, хирургических операций и т.д.