Теоретическое введение

УНИВЕРСИТЕТ ПРОДОВОЛЬСТВИЯ»

Кафедра физики

МОделироваНИЕ СВОБОДНОГО РЕЖИМА ИЗЛУЧЕНИЯ ЛАЗЕРА

Методические указания к лабораторной работе №9

по разделу «Квантовая физика» курса общей физики для студентов технологических и механических специальностей дневной и заочной формы обучения

Могилев 2012

УДК 532.516

Рассмотрены и рекомендованы к изданию

на заседании кафедры физики

Протокол № __ от _________

Составители

доктор физико-математических наук, профессор УО «МГУП»

В.А.Юревич,

кандидат физико-математических наук, доцент

УО «МГУ им. А.А.Кулешова»

Е.В.Тимощенко,

ассистент УО «МГУП» Ю.В.Юревич

Рецензент

кандидат физико-математических наук, доцент УО «МГУП»

А.C. Скапцов

УДК 532.516

©УО «Могилевский государственный

университет продовольствия», 2012

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 9

МОделироваНИЕ СВОБОДНОГО РЕЖИМА

ИЗЛУЧЕНИЯ ЛАЗЕРА

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: изучение физических принципов устройства лазера и динамики излучения источников когерентного излучения

ЗАДАНИЕ К ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ:

1. Построить временнýю зависимость интенсивности излучения лазера в режиме свободной генерации, используя компьютерную программу моделирования процесса.

2. Построить и проанализировать зависимости величин средней мощности излучения и времени его стабилизации от скорости накачки для разных типов лазеров.

ПРИБОРЫ И ПРИНАДЛЕЖНОСТИ: персональный компьютер, прикладная программа моделирования лазерной генерации PrSelf_3.

ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ВВЕДЕНИЕ

Лазеры ¾ это источники когерентного излучения, обладающие целым рядом уникальных свойств. Благодаря этим свойствам лазеры нашли широкое применение в военной технике, в технологии обработки материалов, в медицине, в химии, в оптических системах навигации, связи и локации, в прецизионных интерференционных экспериментах, а также просто в быту. Первый лазер был создан нeмнoгим более полувека тому назад, однако, современное общество и многие современные технические устройства уже невозможно представить без лазеров.

Одним из важнейших свойств лазерного излучения является высокая степень его монохроматичности (излучение света практически единственной длины волны), недостижимая в излучении не лазерных источников. Это свойство, как и возможность высокой концентрации мощности светового электромагнитного поля в узком пространственном канале (как следствие - тонкий пучок света), также как и ряд других уникальных свойств лазерного излучения возникают в результате согласованного, кооперативного испускания световых квантов многими атомами рабочего вещества. Подобный характер испускания приводит к тому, что колебания электрического и магнитного силовых векторов в электромагнитных волнаx, образующих световые лучи, происходят в высшей мере синхронно вдоль светового пучка и в его сечении. Такая «синхронность» электромагнитных волн определяет понятие их когерентности, поэтому излучение лазераявляется когерентным.