1. Термодинамическая система. Основные параметры состояния
 Скачать 3.69 Mb.
|
Фототерапия - применение излучения (УФ, красного, ИК) для лечения кожных, аутоиммунных,онкологических заболеваний. Свет, который применяется при фототерапии, поглощается специфическими хромофорами в тканях Эндогенные хромофоры: ДНК, белки, гемоглобин. Экзогенные хромофоры: фоточувствительные красители (фотосенсибилизаторы). 24. Понятие об оптическом квантовом генераторе. Общие принципы действия лазеров. Оптическими квантовыми генераторами(ОКГ) на твердом теле называют такие оптические квантовые генераторы, в которых в качестве активной усиливающей среды используется кристаллический или аморфный диэлектрик. Примерами твердотельных ОКГ могут служить широкоизвестные рубиновые ОКГ или генераторы на стекле. В этом случае инверсия заселенности образуется на энергетических уровнях атомов и ионов вещества, нахо-дящегося в твердом агрегатном состоянии. При рассмотрении твердотельных ОКГ следует учи-тывать принципиальные особенности таких приборов. Концентрация активных частиц в твердом материале (1017 - 1020 см3) на несколько порядков превышает кон-центрацию частиц в газовых средах. Поэтому в твердом теле населенности энергетических уровней значительно больше. Естественно, что и абсолютная величина инвер-сии заселенностей может быть существенно больше, чем в газах. Отсюда понятно, что твердые активные среды должны характеризоваться высоким коэффициентом уси-ления. Это позволяет, во-первых, получать большие мощ-ности генерации и, во-вторых, добиваться генерации при малой длине активного слоя. Твердое тело как оптическая среда обладает гораздо меньшей оптической однородностью по сравнению с газами. Это приводит к возникновению объемных потерь на рас-сеяние, снижению добротности резонатора при значитель-ной длине активного элемента. Примеры лазерного излучения в быту: – CD- проигрыватели - Сканеры для считывания штрих-кодов кассирами в магазинах - Лазерные принтеры - Радары службы ДПС для определения скорости движения Рабочее тело – среда (газ, твердое тело), которая внешним воздействием переводится в активное состояние Система накачки – устройство для приведения рабочего тела в активное состояние (с инверсной заселенностью уровней): а) Оптическая накачка – возбуждение светом (рубиновый лазер) б) возбуждение путем электрического разряда (гелий-неоновый лазер) Оптический резонатор – два плоскопараллельных зеркала, обращенных друг к другу Обеспечивает положительную обратную связь – многократное движение фотонов в рабочем теле, приводящее к лавинообразному нарастанию фотонов лазерного излучения Физической основой работы лазера служит явление вынужденного (индуцированного) излучения. Суть явления состоит в том, что возбуждѐнный атом способен излучить фотон под действием другого фотона без его поглощения, если энергия последнего равняется разности энергий уровней атома до и после излучения. При этом излучѐнный фотон когерентен фотону, вызвавшему излучение (является его «точной копией»). Таким образом происходит усиление света. Этим явление отличается от спонтанного излучения, в котором излучаемые фотоны имеют случайные направления распространения, поляризацию и фазу. 25. Особенности лазерного излучения. 1 высокая когерентность - совпадают временные и пространственные разности фаз(с инета-Когерентность. Лазеры обладают чрезвычайно высокой по сравнению с другими источниками света степенью когерентности излучения, временной и пространственной. Напомним, что временная когерентность определяется временем t k , в течение которого излучение, испущенное из одной точки источника (или приходящие в данную точку пространства), остается когерентным (скажем, дает интерференционную картину в интерферометре Майкельсона). Пространственная когерентность определяется как когерентность излучения, испущенного из разных, находящихся на некотором расстоянии друг от друга точек источника, и может быть определена по контрасту интерференционных полос в известном опыте Юнга с двумя щелями. При работе лазера в одномодовом режиме достигается полная пространственная когерентность, что определяет высокую направленность лазерного излучения и делает возможным его фокусировку в пятно чрезвычайно малых размеров (порядка длины волны). Временная когерентность, связанная с монохроматичностью (время когерентности ), оказывается тоже очень высокой. Так, для непрерывно работающего лазера на He-Ne в одночастотном режиме при и длина когерентности l k = t k c (с - скорость света) составляет 3*10 7 см (300 км), в то время как для нелазерных источников света (например, натриевая лампа) t k = 10 c (l k = 3 см). Таким образом, с использованием лазеров можно наблюдать интерференционную картину даже при разности хода лучей в несколько километров.) 2 монохроматичность - ширина спектральной линии 0.01нм(с инета – Монохроматичность лазерного излучения, определяемая как ( - ширина линии генерации, - ее центральная частота), при работе лазера на одной |