Laser helowo-neonowy

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania
Laser helowo-neonowy

Laser helowo-neonowy (He-Ne) - laser gazowy o działaniu ciągłym. Substancją roboczą wewnątrz rury próżniowej jest mieszanina neonu pod ciśnieniem parcjalnym 0,1 mm Hg i helu pod ciśnieniem parcjalnym 1 mm Hg.

Neon (Ne, łac. neon) – pierwiastek chemiczny z grupy helowców (gazów szlachetnych) w układzie okresowym. Jego zawartość w górnych warstwach Ziemi wynosi 5 × 10%. Stabilne izotopy neonu to Ne, Ne i Ne. Jest to bezwonny i bezbarwny gaz. Stosuje się go do wypełniania lamp neonowych, jako wydajniejszy od helu środek chłodniczy oraz w laserach. Jest jednak znacznie droższy niż hel, gdyż na skalę przemysłową otrzymywany jest tylko poprzez destylację frakcyjną powietrza, w którym występuje w śladowych ilościach.Bell Telephone Laboratories lub w skrócie Bell Labs – oddział badawczy i wdrożeniowy telekomunikacyjnej korporacji amerykańsko-francuskiej Alcatel-Lucent.

Laser helowo-neonowy emituje wiązkę światła o długości fali λ = 632,8 nm (czerwień) lub w podczerwieni o długości fali 1,15 μm.

Wzbudzanie[ | edytuj kod]

Proces wzbudzania lasera HeNe zaczyna się od zderzenia elektronów z wyładowania elektrycznego z atomami helu. Wzbudzany atom helu przechodzi ze stanu podstawowego do stanu 2S1 i 2S0, są to stany metastabilne, stany takie pozostają długo wzbudzone. Zderzenie wzbudzonego atomu helu z atomem neonu w stanie podstawowym wywołuje transfer energii z atomu helu do atomu neonu. Atom helu powraca do stanu podstawowego, a atom neonu wzbudzany jest odpowiednio do stanu z poziomu 3s lub 2s. Przejście do tego stanu jest spowodowane niewielką różnicą tych poziomów energetycznych atomów helu i neonu.

Metastabilność – własność delikatnej równowagi stanów, które są stabilne dla małych odchyleń od położenia równowagi, ale większe wychylenie powoduje zmianę stanu i przejście do równowagi pełnej, lub ew. innego stanu metastabilnego.Tor (Tr, mmHg – milimetr słupa rtęci) – pozaukładowa jednostka miary ciśnienia równa ciśnieniu słupa rtęci o wysokości jednego milimetra w temperaturze 273,15 K (0 °C), przy normalnym przyspieszeniu ziemskim. Nazwa pochodzi od nazwiska fizyka Evangelisty Torricellego.

Proces ten przedstawia się reakcją: He(2S)* + Ne + ΔE → He(1S) + Ne3s2*

gdzie (*) oznacza stan wzbudzony, a ΔE jest niewielką energią, między energią wzbudzonego neonu a wzbudzonego helu, jest to około 0,05 eV (387 cm-1), która jest dostarczana przez energię kinetyczną zderzających się atomów. Intensywne wzbudzanie atomów neonu prowadzi do inwersji, w której wzbudzonych atomów neonu więcej niż atomów w stanie podstawowym. Z poziomu 3s dozwolone jest przejście promieniste do poziomu 3p i 2p. Przejściu do poziomu 2p towarzyszy emisja czerwonego światła (długości fali 632,82 nm), i to przejście jest wykorzystywane w typowym laserze HeNe. Z poziomu 3p lub 2p, atom szybko przechodzi do stanu podstawowego. Przejście ze stanu 3s na 3p wytwarza promieniowanie o długości fali 3,39 μm, a z 2s na 2p – 1,152 μm.

Laser – urządzenie emitujące promieniowanie elektromagnetyczne z zakresu światła widzialnego, ultrafioletu lub podczerwieni, wykorzystujące zjawisko emisji wymuszonej. Nazwa jest akronimem od (ang.) Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation: wzmocnienie światła poprzez wymuszoną emisję promieniowania. Promieniowanie lasera jest spójne, zazwyczaj spolaryzowane i ma postać wiązki o bardzo małej rozbieżności. W laserze łatwo jest otrzymać promieniowanie o bardzo małej szerokości linii emisyjnej, co jest równoważne bardzo dużej mocy w wybranym, wąskim obszarze widma. W laserach impulsowych można uzyskać bardzo dużą moc w impulsie i bardzo krótki czas trwania impulsu (zob. laser femtosekundowy).Kąt Brewstera – kąt padania światła na powierzchnię dielektryka, przy którym promień odbity jest całkowicie spolaryzowany liniowo.


Podstrony: 1 [2] [3]




Warto wiedzieć że... beta

Inwersja obsadzeń w mechanice statystycznej – stan układu, w którym liczba cząstek o energii większej jest większa niż cząsteczek o energii niższej. Inwersja obsadzeń jest wykorzystana w działaniu lasera.

Reklama