Bài 34. Sơ lược về laze

SƠ LƯỢC VỀ LASER
KiỂM TRA BÀI CŨ
1/ Trình bày tiên đề Bo về các trạng thái dừng.
* Chọn câu đúng:
Trạng thái dừng là:
A. Trạng thái 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 ổn định của hệ thống nguyên tử

KiỂM TRA BÀI CŨ
2/ Trình bày tiên đề Bo về sự bức xạ và hấp thụ năng lượng nguyên tử.
* Xét ba mức năng lượng EK, EL, EM của nguyên tử Hidrô. Một phôtôn có năng lượng bằngEM –EK bay đến gặp nguyên tử này. Nguyên tử sẽ hấp thụ phôtôn và chuyển trạng thái như thế nào?
A. Không hấp thụ
B. Hấp thụ nhưng không chuyển trạng thái
C. Hấp thụ rồi chuyển dần từ K lên M.
D. Hấp thụ rồi chuyển thẳng từ K lên M

I. CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA LASER
Laser là gì?

Từ LASER được ghép : Light Ampifier by Stimulated Emission of Radiation, có nghĩa là: Máy khuếch đại ánh sáng bằng sự phát xạ cảm ứng.

Vậy: LASER là một nguồn sáng phát ra một chùm sáng cường độ lớn dựa trên việc ứng dụng hiện tượng phát xạ cảm ứng.

Đặc điểm: Tia Laser có tính đơn sắc, tính định hướng, tính kết hợp rất cao và cường độ lớn

2. Sự phát xạ cảm ứng
Nếu một nguyên tử đang ở trạng thái kích thích, sẵn sàng phát ra một phôtôn có năng lượng  = 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 .
Phôtôn  có cùng năng lượng và bay cùng phương với phôtôn ’. Ngoài ra, sóng điện từ ứng với phôtôn  hoàn toàn cùng pha và dao động trong một mặt phẳng song song với mặt phẳng dao động của sóng điện từ ứng với phôtôn ’

Phát xạ tự phát là gì?

’
Hình 34.2 (sự phát xạ cảm ứng)

Hình 34.3 (sự phát xạ cảm ứng)
Nếu có một phôtôn ban đầu bay qua một loạt nguyên tử đang ở trong trạng thái kích thích thì số phôtôn sẽ tăng lên theo cấp số nhân.
Hãy mô tả cụ thể quá trình nhân phôtôn của hình bên
Hình 34.3 (sự phát xạ cảm ứng)
Các phôtôn này có cùng năng lượng (ứng với sóng điện từ có cùng bước sóng; do đó tính đơn sắc của chùm sáng rất cao)

Chúng bay theo cùng một phương (tính định hướng của chùm sáng rất cao)
Tất cả các sóng điện từ trong chùm sáng do các nguyên tử phát ra đều cùng pha (tính kết hợp của chùm sáng rất cao)
Số phôtôn bay theo cùng một hướng rất lớn nên cường độ của chùm sáng rất lớn
3. Cấu tạo của Laser:
Tùy vào vật liệu phát xạ, người ta đã tạo ra laser khí (CO2), laser rắn và laser bán dẫn
Xét cấu tạo của một laser rắn – laser rubi:
Laser hồng ngọc, một laser chất rắn, được tạo ra lần đầu tiên vào năm 1960, bởi nhà vật lý Theodore Maiman tại phòng thí nghiệm Hughes Laboratory ở Malibu, California.
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

Hình 34.4 (Laser rubi)
G1
1
A
G2
2
LASER KHÍ
II. MỘT VÀI ỨNG DỤNG CỦA LASER
Laser với cường độ thấp, chỉ là vài miliwatt, cũng có thể nguy hiểm với mắt người.
Độ an toàn của laser được xếp từ I đến IV. Với độ I, tia laser tương đối an toàn. Với độ IV, thậm chí chùm tia phân kỳ có thể làm hỏng mắt hay bỏng da.
Các sản phẩm laser cho đồ dân dụng như máy chơi CD và bút laser dùng trong lớp học được xếp hạng an toàn từ I, II, hay III.
Dùng tường tia laser plasma làm đèn đỏ
BÀI TẬP
1. Chọn câu đúng.
Chùm sáng do laser rubi phát ra có màu
A. Trắng
B. Xanh
C. Đỏ
D. Vàng
BÀI TẬP
2. Tia laser không có đặc điểm nào dưới đây?
A. Công suất lớn.
B. Độ định hướng cao.
C. Cường độ lớn.
D. Độ đơn sắc cao.
BÀI TẬP
3. Bút laser mà ta thường dùng để chỉ bảng thuộc loại laser nào?
A. Khí.
B. Bán dẫn.
C. Rắn.
D. Lỏng.

Chúc các em học thật tốt!