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激光原理与应用答案(陈家壁主编)VIP免费

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1 思考练习题1 1. 试计算连续功率均为1W 的两光源,分别发射 =0.5000m, =3000MHz 的光,每秒从上能级跃迁到下能级的粒子数各为多少? 答:粒子数分别为:188346341105138.21031063.6105.01063.61chqn 239342100277.51031063.61hqn 2.热平衡时,原子能级E2 的数密度为n2,下能级E1 的数密度为n1,设21gg ,求:(1)当原子跃迁时相应频率为 =3000MHz,T=300K 时n2/n1 为若干。(2)若原子跃迁时发光波长 =1,n2/n1=0.1 时,则温度T 为多高? 答:(1)(//mnEEmmkTnnngeng)则有:1]3001038.11031063.6exp[2393412kThenn (2)KTTennkTh3623834121026.61.0]1011038.11031063.6exp[  3.已知氢原子第一激发态(E2)与基态(E1)之间能量差为1.64×l0-18J,设火焰(T=2700K)中含有1020 个氢原子。设原子按玻尔兹曼分布,且 4g1=g2。求:(1)能级E2 上的原子数n2 为多少?(2)设火焰中每秒发射的光子数为l08 n2,求光的功率为多少瓦? 答:(1)1923181221121011.3]27001038.11064.1exp[4nnegngnkTh 且202110 nn 可求出312 n (2)功率=W918810084.51064.13110 4.(1)普通光源发射 =0.6000m 波长时,如受激辐射与自发辐射光功率体密度之比qq激自1=2000,求此 时单 色 能量密度为若干?(2) 在 He — Ne 激光器 中 若34/100.5msJ , 为0.6328m,设 =1,求qq激自为若干? 答:(1) 2 3173436333/10857.31063.68)106.0(2000188msJhhcqq=自激 (2)943436333106.71051063.68)106328.0(88hhcqq=自激 5.在红宝石Q 调制激光器中,有可能将全部Cr3+(铬离子)激发到激光上能级并产生巨脉冲。设红宝石直径0.8cm,长8cm,铬离子浓度为2×1018cm-3,巨脉冲宽度为10ns。求:(1)输出 0.6943m 激光的最大能量和脉冲平均功率;(2)如上能级的寿命 =10-2s,问自发辐射功率为多少瓦? 答:(1)最大能量 JchdrhNW3.2106943.01031063.61010208.0004.0683461822 脉冲平均功率=瓦8961030.21010103.2...

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