Bài 34. Sơ lược về laze

Năm 1958, các nhà bác học Nga và Mĩ , nghiên cứu độc lập với nhau, đã chế tạo thành công laze đầu tiên.
Đó là một loại nguồn sáng mới, phát ra chùm sáng có đặc điểm khác hẳn với các chùm sáng thông thường.
Laze là một nguồn sáng phát ra một chùm sáng cường độ lớn dựa trên việc ứng dụng hiện tượng phát xạ cảm ứng.
Chùm bức xạ phát ra cũng được gọi là chùm tia laze.
- Tia laze có tính đơn sắc,tÝnh kÕt hîp,tÝnh ®Þnh h­íng rất cao vµ cã c­êng ®é lín.
Nguyên tắc phát quang của laze dựa trên việc ứng dụng hiện tượng phát xạ cảm ứng.
Theo lí thuyết phát xạ, Anh-tanh đã chứng minh rằng :cã hai lo¹i ph¸t x¹:
- Phát xạ tự phát(nguyªn tö tõ møc n¨ng l­îng cao chuyÓn vÒ møc n¨ng l­îng thÊp vµ ph¸t ra ph«t«n).
- Phát xạ cảm ứng.
HiÖn t­îng x¶y ra nh­ sau:
Nếu một nguyên tử đang ở trong trạng thái kích thích, sẵn sàng phát ra một photon có năng lượng  = hf, bắt gặp một photon có năng lượng ’ đúng bằng hf, bay lướt qua nó, thì lập tức nguyên tử này cũng phát ra photon .




Photon  có cùng năng lượng và bay cùng phương với photon ’.






Ngoài ra, 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 ’.
Như vậy, nếu có một photon ban đầu bay qua một loạt nguyên tử đang ở trong trạng thái kích thích thì số photon sẽ tăng lên theo cấp số nhân.
Giải thích các đặc điểm của tia Laze(tính đơn sắc,tính định hướng,tính kết hợp cao và có cường độ lớn)?
Tùy thuộc vào vật liệu phát xạ, người ta đã tạo ra laze khí, laze rắn, và laze bán dẫn.
*Laze rubi: Rubi (hồng ngọc) là Al2O3 có pha Cr2O3. Phát ra Ánh sáng đỏ
Cấu tạo: g?m m?t thanh rubi hỡnh tr? (A). Hai m?t du?c m�i nh?n, vuụng gúc v?i tr?c c?a 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, tức là mạ một lớp rất mỏng để cho khoảng 50% cường độ của chùm sáng chiếu tới bị phản xạ, còn 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.
Dùng một đèn phóng điện xenon để chiếu sáng rất mạnh thanh rubi ®Ó đưa một số lớn ion crôm lên trạng thái kích thích.
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.
Ánh sáng sẽ được khuếch đại lên nhiều lần. Chùm tia laze được lấy ra từ gương bán mạ G2.
- Tia laze có ưu thế đặc biệt trong thông tin liên lạc vô tuyến (như truyền thông tin bằng cáp quang, vô tuyến định vị, điều khiển con tàu vũ trụ,…).
Sử dụng ánh sáng laze làm đèn tín hiệu
- Tia laze được dùng như dao mổ trong phẫu thuật mắt, để chữa một số bệnh ngoài da (nhờ tác dụng nhiệt),…
Dao mổ laze
- Tia laze được dùng trong các đầu đọc đĩa CD, bút trỏ bảng,…Các laze này thuộc loại laze bán dẫn.
- Ngoài ra, tia laze còn được dùng để khoan, cắt, tôi,… chính xác các vật liệu trong công nghiệp.
Câu hỏi và bài tập về nhà
Câu kỏi và bài tập trang 173.