激光的单色性.pptVIP

* 8.5 激光的单色性 (Monochromaticity of laser) 1. 谱线宽度 (breadth of spectral line) 第八章 现代光学 ( Modern Optics) 原子发光时间 和频率宽度 成反比， ● 发光时间 理想的单色光：频率宽度 ，这就要求 ● ● 任何光源， 和 都有一定大小。即有一定 大小的谱线宽度 叫自然宽度。 8.5 激光的单色性 (Monochromaticity of laser) 1. 谱线宽度 (breadth of spectral line) 第八章 现代光学 ( Modern Optics) ● 多普勒宽度：在气体放电中，发光原子做无 规则热运动。运动速度和方向都在变化，在发 个宽度叫多普勒宽度。 光中心频率 　附近引起一定范围内的增宽。这 8.5 激光的单色性 (Monochromaticity of laser) 1. 谱线宽度 (breadth of spectral line) 第八章 现代光学 ( Modern Optics) ● 　氖红线线宽由下图所示。波长为632.8 nm 的 红线，实际的中心频率是4.7×1014Hz，宽度 定义为光谱线最大强度 的一半所对应的二个频率 为1.5×109 Hz， 谱线宽度 之差 . 8.5 激光的单色性 (Monochromaticity of laser) 1. 谱线宽度 (breadth of spectral line) 第八章 现代光学 ( Modern Optics) 来回反射，产生多光束干涉。 　多光束干涉： 单一频率平面波沿谐振腔轴线 不满足干涉条件的光 （j 为整数）或 频率都干涉相消。 干涉条件： 8.5 激光的单色性 (Monochromaticity of laser) 1. 谱线宽度 (breadth of spectral line) 第八章 现代光学 ( Modern Optics) 共振频率： 满足共振条件的光波频率。 光学谐振腔内的光波的特点： （1）具有共振频率 （2）同时存在的共振频率不止一个，而有 许多个。 8.5 激光的单色性 (Monochromaticity of laser) 1. 谱线宽度 (breadth of spectral line) 第八章 现代光学 ( Modern Optics) 相邻二个共振频率之差为 一定长度的谐振腔内有多少个共振频率： 8.5 激光的单色性 (Monochromaticity of laser) 2. 谐振腔的共振频率 第八章 现代光学 ( Modern Optics) 　 谐振腔越长， 或 越小，腔内满足共振 条件的频率数越多，从谐振腔发射出去的光波 中所包含的频率数也越多。谐振腔有选择频率 的作用。 8.5 激光的单色性 (Monochromaticity of laser) 3. 激光的单色性 (Monochromaticity of laser) 第八章 现代光学 ( Modern Optics) 工作物质(如气体放电管)有一定的频率范围。 把工作物质放在光学谐振腔内，只有 （1）既是工作物质的谱线宽度内的 （2）又是满足谐振腔共振条件 这时的频率，才能形成激光输出。 8.5 激光的单色性 (Monochromaticity of laser) 3. 激光的单色性 (Monochromaticity of laser) 第八章 现代光学 ( Modern Optics) 例如，氖放电管发射的光波为图中所示，中心 频率为4.7×1014 Hz，频率宽度为　=1.5×109 Hz，氖放电管如长100 cm ，相邻二共振频率 之差 　 　　　　Hz 8.5 激光的单色性 (Monochromaticity of laser) 3. 激光的单色性 (Monochromaticity of laser) 第八章 现代光学 ( Modern Optics) 如果要求谐振腔只发射一个频率，则取氖 从谐振腔发射出来的光波频率数为 放电管长为10 cm 即可。 8.5 激光的单色性 (Monochromaticity of laser) 3. 激光的单色性 (Monochromatici