《激光原理》复习思考题第一章:1、 LASER 英文名称的含义是什么?激光是何时发明的?受激发射实现光放大(激光)。1960 年梅曼世界上第一台红宝石激光器2、 激光的基本特性是什么?单色性:指光强按频率的分布状况,激光的频谱宽度非常窄。相干性:时间相干性和空间相干性都很好。 方向性: 普通光向四面八方辐射,而激光基本沿某一直线传播,激光束的发散角很小。高亮度:在单位面积、单位立体角内的输出功率特别大3、 激光器主要由哪些部分组成?各部分的作用是什么?激光器基本组成包括:工作物质、谐振腔和泵浦系统三大部分。工作物质是激光器的核心。谐振腔的作用: 模式选择、 提供轴向光波模的反馈。泵浦系统为实现粒子数反转提供外界能量4、 什么是黑体辐射?写出Planck 公式,并说明它的物理意义。黑体辐射是黑体温度T 和辐射场频率的函数,用单色能量密度ν 来描述:在单位体积内,频率处于附近的单位频率间隔中的电磁辐射能量(J m-3 s)。黑体辐射的普朗克公式5、 什么是光波模式和光子态?在自由空间,具有任意波矢的单色平面波都可以存在。但在一个有边界条件限制的空间V内,只能存在一系列独立的具有特定波矢k 的平面单色驻波。 这种能够存在于腔内的驻波(以某一波矢 k 为标志) 称为电磁波的模式或光波模。一个光波模在相空间也占有一个相格。因此,一个光波模等效于一个光子态6、 如何理解光的相干性?何谓相干时间、相干长度、相干面积和相干体积?光的相干性 (在不同的空间点上、在不同时刻的光波场的某些特性的相关性。光场的相干函数来度量)。如果在空间体积Vc 内各点的光波场都具有明显的相干性,则 Vc 称为相干体积。Vc=AcLc ,Ac--相干面积, Lc--相干长度,相干时间c 是光沿传播方向通过相干长度Lc 所需的时间。Lc=c c7、 什么是光子简并度?处于同一光子态的光子数称为光子简并度。具有以下几种相同的含义:同态光子数、 同一模式内的光子数、处于相干体积内的光子数、处于同一相格内的光子数。8、 激光的基本物理基础是什么?光与物质的共振相互作用,特别是其中的受激辐射是激光器的物理基础9、 描述能级的光学跃迁的三大过程,并写出它们的特征和跃迁几率。光跃迁中将同时存在着光的自发辐射、受激吸收和受激辐射三个过程。1自发辐射过程:特点: 1)自发产生; 2)辐射是独立的。自发跃迁几率2 受激吸收过程:特点:非自发的,有外来光照射;减弱光的强度。受激吸收跃迁...