【2017年整理】激光原理课件1.1.ppt

激光原理与应用;光波是一种电磁波，是E和B的振动和传播。如图（1-1）所示。习惯上常把电矢量叫做光矢量 ;2、光速、频率和波长三者的关系;3、单色平面波;(2)单色平面波：具有单一频率的平面波;(3)平面波的复数表示法 光强;在真空中一个光子的能量为? ，动量为 ，则它们与光波频率，波长之间的关系为：;1.2.1 原子能级、简并度;2. 电子具有的量子数不同，表示有不同的电子运动状态;1.2.3 波尔兹曼分布;1.2.4 辐射跃迁和非辐射跃迁;1.3.1 黑体热辐射;在量子假设的基础上，由处理大量光子的量子统计理论得到真空中 与温度T及频率 的关系，即为普朗克黑体辐射的单色辐射能量密度公式;光与物质的相互作用有三种不同的基本过程：;上式可改写为：;2. 受激辐射;(4) 令 ，则有：;式中B12称为爱因斯坦受激吸收系数;1.3.3 自发辐射、受激辐射和受激吸收之间的关系;将上式与第三节中由普朗克理论所得的黑体单色辐射能量密度公式比较可得：;1.3.4 自发辐射光功率与受激辐射光功率;1.3.1 黑体热辐射;在量子假设的基础上，由处理大量光子的量子统计理论得到真空中 与温度T及频率 的关系，即为普朗克黑体辐射的单色辐射能量密度公式;光与物质的相互作用有三种不同的基本过程：;上式可改写为：;2. 受激辐射;(4) 令 ，则有：;式中B12称为爱因斯坦受激吸收系数;1.3.3 自发辐射、受激辐射和受激吸收之间的关系;将上式与第三节中由普朗克理论所得的黑体单色辐射能量密度公式比较可得：;1.3.4 自发辐射光功率与受激辐射光功率; 1.4.1 光谱线，线型和光谱线宽度;5. 频率为 到 的频率间隔范围内的光强为 ，则;;;此时受激辐射的跃迁几率为:;;;;;;;;;1. 自然增宽和碰撞增宽中每一个原子所发的光对谱线内任一频率都有贡献，这种增宽为均匀增宽。;1.5.1 介质中光的受激辐射放大;1.5.1 介质中光的受激辐射放大;1.5.1 介质中光的受激辐射放大;1.5.2 光学谐振腔和阈值条件