레이저의 기본 특성

레이저의 방향 조명

일반 광원은 모든 방향으로 빛을 발산합니다. 방출 된 빛을 한 방향으로 전파하려면 광원에 특정 응축 장치를 설치해야합니다. 예를 들어, 자동차의 헤드 라이트와 검색등에는 집중 효과가있는 반사기가 장착되어 방사선이 한 방향으로 수집되어 방출됩니다.레이저레이저에 의해 방출되는 것은 자연적으로 한 방향으로 방출되며, 빔의 발산은 매우 작으며 약 0.001 라디안으로 평행합니다.

레이저의 매우 순수한 색

빛의 색은 빛의 파장 (또는 주파수)에 의해 결정됩니다. 특정 파장은 특정 색상에 해당합니다. 의 파장 분포눈에 보이는 빛태양에 의해 방사되는 세그먼트는 약 0.76 미크론 ~ 0.4 미크론이며, 해당 색상은 빨간색에서 자주색까지, 총 7 가지 색상이므로 햇빛은 단색이라고 말할 수 없습니다. 단일 색상의 빛을 방출하는 광원을 단색 광원이라고하며 단일 파장의 빛을 방출합니다. 예를 들어, 크립톤 램프, 헬륨 램프, 네온 램프 및 수소 램프는 모두 특정 색상의 빛 만 방출하는 단색 광원입니다. 단색 광원의 광파의 파장은 단일이지만 여전히 특정 분포 범위가 있습니다. 예를 들어, 네온 램프는 적색 불만 방출되며 단색 성은 매우 좋습니다. 그것은 단색의 왕관으로 알려져 있습니다. 파장 분포 범위는 여전히 0.00001 나노 미터입니다. 따라서 네온 램프에 의해 방출되는 빨간색 표시등에는 신중하게 식별 된 경우 수십 개의 빨간색 표시등이 포함되어 있습니다. . 광 방사선의 파장 분포 간격이 더 좁을수록 단색성이 더 좋습니다.

레이저의 자극 된 흡수

자극 된 흡수 (약어 흡수). 낮은 에너지 수준의 입자가 외부 세계에 의해 흥분되는 (즉, 광자와의 비탄성 충돌과 같은 다른 입자와의 에너지 교환 상호 작용) 에너지를 흡수하면 이에 해당하는 더 높은 에너지로 전환됩니다. 에너지. 높은 에너지 수준. 이 전이를 자극 된 흡수라고합니다.

레이저의 자발적 방사선

여기가 여기 될 때 입자가 들어 오는 것이 여기에있는 상태는 입자의 안정적인 상태가 아니다. 입자를 수용 할 수있는 에너지 수준이 낮은 경우, 외부 효과가 없더라도 입자는 높은 수준의 여기 상태 (E2)에서 저에너지 상태로 자발적으로 변화 할 확률이 있습니다. 수준의 접지 상태 (E1) 전이, 에너지 (E2-E1), 광자 주파수 ν = (E2-E1)/h로 광자를 방사하는 동안 전이. 이 방사선 과정을 자발적 방사선이라고합니다.

자극 된 방사선, 레이저

1917 년, 아인슈타인은 이론적으로 자발적 방출 외에도 높은 에너지 수준의 입자가 다른 방식으로 낮은 에너지 수준으로 전이 될 수 있다고 지적했다. 그는 ν = (e2-e1)/h의 주파수를 갖는 광자가 사건 일 때, 입자는 또한 특정 확률로 유도 될 것이라고 지적했다.

레이저는 매우 밝습니다

레이저의 발명 전에, 고전압 펄스 크세논 램프는 인공 광원들 사이에서 가장 높은 밝기를 가졌으며, 이는 태양의 밝기와 비슷한 반면, 루비 레이저의 레이저 밝기는 수십억 배를 초과 할 수 있습니다. 크세논 램프. 레이저가 너무 밝기 때문에 멀리서 물체를 비 춥니 다. 달의 루비 레이저에 의해 방출 된 빔의 조명은 약 0.02 럭스 (조명 단위)이고, 색상은 밝은 빨간색이며, 레이저 반점은 육안으로 보입니다. 가장 강력한 검색등이 달을 밝히는 데 사용되면 생성 된 조명은 럭스의 약 1 조 정도이며 인간의 눈은 전혀 감지 할 수 없습니다. 레이저의 매우 높은 밝기의 주된 이유는 방향 발광성입니다. 많은 수의 광자가 매우 작은 공간에서 집중되어 방출되며 에너지 밀도는 자연스럽게 매우 높습니다. 레이저의 밝기와 햇빛 사이의 비율은 수백만에 달하며 인간에 의해 만들어졌습니다.

레이저의 큰 에너지

광자의 에너지는 e = hv로 계산되며, 여기서 h는 플랑크의 상수이고 v는 주파수입니다. 주파수가 높을수록 에너지가 높아진다는 것을 알 수 있습니다. 레이저 주파수 범위 3.846 × 10^(14) Hz ~ 7.895 × 10^(14) Hz.

레이저의 다른 문자

레이저에는 다른 많은 특성이 있습니다. 첫째, 레이저는 단색 또는 단일 주파수입니다. 다른 주파수의 레이저를 동시에 생성 할 수있는 일부 레이저가 있지만,이 레이저는 서로 분리되어 별도로 사용됩니다. 둘째, 레이저 라이트는 일관된 빛입니다. 일관된 빛의 특징은 모든 빛파가 동기화되고 빛의 전체 광선은 \"웨이브 트레인 \"와 같습니다. 다시, 레이저는 고도로 농축되어있어 분산되거나 수렴되기 전에 먼 거리를 이동해야합니다.