2019激光与物质相互作用第一讲序论
- 格式:ppt
- 大小:16.24 MB
- 文档页数:51
激光原理知识点汇总第一章电磁场和物质的共振相互作用1.相干光的光子描述,光的受激辐射基本概念1)1960年7月Maiman报道第一台红宝石固体激光器,波长694.3nm。
2)光的基本性质:能量ε=hνh: Planck常数,ν :光波频率运动质量m=ε/c2=hv/c2静止质量0动量knhnchnmcp=•===22λππν3)光子的相干性:在不同的空间点、不同时刻的光波场某些特性的相关性相干体积相干面积,相干长度,相干时间光源单色性越好,相干时间越长:相格空间体积以及一个光波摸或光子态占有的空间体积度等于相干体积属于同一状态的光子或同一模式的光波是相干的4)黑体辐射的planck公式在温度T的热平衡下,黑体辐射分配到腔内每个模式上的平均能量1-=kThehEνν腔内单位体积、单位频率间隔内的光波摸式数338chnνπν=Planck公式:11833-==kThechνννπρ单色能量密度,k:Boltzmann常数Bohr定则:νhEE=-125)光的受激放大a.普通光源在红外和可见光波段是非相干光,黑体是相干光黑体辐射的简并度KTnmnmKTnmKTncmKTkThhEn50000,1,110,6.0,3001,60,30010,30,3001)exp(1353=≈=≈==≈==≈==→-==-μλμλμλλννb.让特定、少数模式震荡,获得高的光子简并度21212121338AWABchn===ννρνπρ6)光的自激振荡a.自激振荡概念分数单位距离光强衰减的百自损耗系数)(1)(zIdzzdI-=αdzzIIgzdI)(])([)(..α-=考虑增益和损耗])ex p[()(0zgIzIα-=αααsmsmIgIIIgIg)(1)(0-=→=+=光腔作用: (1)模式选择; (2)提供轴向光波摸的反馈;b.震荡条件等于号是阈值振荡ααα≥→≥-=000)(gIgI sm是工作物质长度llgL...........0δδα≥→=lg0单程小信号增益因子7)激光的特性:单色性、相干性、方向性、高亮性。
相对论激光物质强场相互作用相对论激光物质强场相互作用是光与物质相互作用的一个重要研究领域。
随着激光技术的不断发展和应用,人们越来越关注激光与物质之间的相互作用过程,并在此基础上进行了深入探索和研究。
本文将介绍相对论激光物质强场相互作用的基本原理、研究方法和应用前景。
一、基本原理相对论激光物质强场相互作用是基于相对论理论和激光理论的相互结合。
相对论理论是爱因斯坦提出的一种描述运动物体性质的理论,它揭示了运动速度接近光速时的特殊效应。
而激光理论则是描述激光的性质和产生机制的理论。
当相对论激光与物质相互作用时,物质受到的激光辐照会引发一系列的特殊效应,包括自由电子的加速、高能电子和光子的产生等。
二、研究方法研究相对论激光物质强场相互作用的方法主要包括理论计算和实验观测两种。
理论计算通过建立适当的数学模型和物理方程,对相互作用过程进行数值模拟和计算分析。
实验观测则依靠先进的激光设备和实验装置,对相互作用过程进行直接测量和观测。
这两种方法相互结合,可以有效地揭示相对论激光物质强场相互作用的本质和特性。
三、应用前景相对论激光物质强场相互作用在现代科学和技术中具有广泛的应用前景。
首先,相对论激光物质强场相互作用可以用于高能物理实验研究。
激光的强光场可以模拟高能粒子与物质的相互作用,帮助科学家们更好地理解物质的微观结构和性质。
其次,相对论激光物质强场相互作用还可以应用于激光加工和材料改性等领域。
激光可以通过与物质相互作用,实现对材料的精确切割和表面改性,广泛应用于制造业和材料科学领域。
此外,相对论激光物质强场相互作用还在核物理、等离子物理和光学等领域具有重要意义。
总结:相对论激光物质强场相互作用是光与物质相互作用的重要研究领域。
通过研究相对论激光物质强场相互作用的基本原理、研究方法和应用前景,我们可以更好地理解和应用激光技术。
在未来的科学研究和技术发展中,相对论激光物质强场相互作用将发挥越来越重要的作用,为我们带来更多的科学发现和技术创新。