Podstawy Fizyki IV Optyka z elementami fizyki współczesnej. wykład 27, Radosław Chrapkiewicz, Filip Ozimek

Wielkość: px
Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Podstawy Fizyki IV Optyka z elementami fizyki współczesnej. wykład 27, Radosław Chrapkiewicz, Filip Ozimek"

Transkrypt

1 Podstawy Fizyki IV Optyka z elementami fizyki współczesnej wykład 7, wykład: pokazy: ćwiczenia: Czesław Radzewicz Radosław Chrapkiewicz, Filip Ozimek Ernest Grodner

2 Wykład 6 - przypomnienie doświadczenie Rutherforda doświadczenie Francka-Hertza kwantowy moment pędu obserwable atom wodoru według Bohra kwantowo-mechaniczny model atomu wodoru - liczby kwantowe - stany stacjonarne: funkcje falowe i energie własne - rozkłady przestrzenne ładunku inne stany skupienia

3 laser V V sprzężenie zwrotne V t generator sygnałów elektrycznych LASER Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation generator spójnego promieniowania z zakresu UV-VIS-IR Nagroda Nobla z fizyki 1964: C. H. Townes, N. G. Basov, A. M. Prokhorov

4 przejścia radiacyjne w atomach, 1 Proste reguły: 1. Atomy mogą pochłaniać bądź wyświecać fotony. Obowiązuje zasada zachowania energii: ħω = E n E m H 3. Istnieją reguły wyboru dla przejść radiacyjnych, na przykład, w atomie wodoru Δl = ±1 4. Możliwe procesy wymuszone (absorpcja, emisja) oraz proces spontaniczny (emisja)

5 przejścia radiacyjne w atomach, Emisja spontaniczna E E E 1 E 1 W próżni szybkość emisji spontanicznej A 1 zależy wyłącznie od atomu. Oznaczmy przez N i N 1 gęstości atomów w stanie dolnym i górnym. Emisja spontaniczna przenosi atomy z poziomu górnego do dolnego. Dla dużej liczby atomów w próbce mamy: dn dt = dn 1 dt = A 1N Po wzbudzeniu impulsowym obserwujemy zanik wykładniczy N t = N 0 e A1t = N 0 e t τ sp τ sp - czas spontanicznego zaniku populacji w stanie górnym wyznaczamy doświadczalnie

6 Emisja wymuszona przejścia radiacyjne w atomach, 3 E E klonowanie fotonów - ograniczenia kwantowe E 1 E 1 Szybkość emisji wymuszonej zależy od atomu i gęstości promieniowania dn 1 dt = dn dt = B 1u ω N Absorpcja E 1 E E 1 E 1 Szybkość absorpcji zależy od atomu i gęstości promieniowania dn dt = dn 1 dt = B 1u ω N 1

7 prozejścia radiacyjne w atomach, 4 Bilans szybkości przejść R 1 = A 1 + B 1 u ω N R 1 = B 1 u ω N 1 A 1, B 1, B 1 - współczynniki Einsteina przejść promienistych W równowadze: R 1 = R 1 N 1 = A 1+B 1 u ω N B 1 u ω W równowadze termodynamicznej: N 1 = e ħω kt N Jednocześnie, wiadomo, że dla ciała doskonale czarnego: u ω, T = hω3 1 π c 3 e ħω kt 1 u ω = Szukamy: B 1 A 1, B 1 B 1 A 1 B 1 e ħω kt B 1 = A 1 B 1 B 1 e ħω kt 1 B 1 B 1 = B 1 A 1 B 1 = hω3 π c 3 Dla dużych częstości emisja spontaniczna dominuje.

8 wzmacniacz światła Φ in = I ħω Φ out = I out ħω Interesuje nas osłabienie/wzmocnienie fali EM dodatkowe fotony w wiązce są spójne z fotonami w wiązce wejściowej: E out z, t = ae in (z, t) fala monochromatyczna Φ ω, 1 m s Inny sposób zapisania szybkości przejść wymuszonych korzysta z przekroju czynnego σ: Szybkość absorpcji (emisji wymuszonej) dla pojedynczego atomu σφ R 1 = σφn 1 - liczba fotonów absorbowanych w jednostce czasu i jednostkowej objętości R 1 = σφn - liczba fotonów emitowanych w jednostce czasu i jednostkowej objętości wskutek emisji wymuszonej

9 kształt linii spektralnej, 1 Przypomnienie: wykład 4 n R (ω) 1 + n I (ω) Ne 4mε 0 ω j ω j ω f j ω j ω +γ j Ne f j γ j 4mε 0 ω j ω j ω +γ j Nie ma linii spektralnych o zerowej szerokości zawsze mamy jakiś profil różny od delty Diraca Wprowadzamy różniczkowy przekrój czynny (gęstość spektralna prz. czynn.): σ ν, m Hz 0 σg ν dν σ ν = σg ν = σ g ν dν = 1 0 R 1 = σ ν ΦN 1 dν - liczba fotonów o częściach z przedziału ν, ν + dν absorbowanych w jednostce czasu i jednostkowej objętości

10 kształt linii spektralnej, g v duża szerokość linii mały przekrój w maksimum Poszerzenie linii: 1. Naturalne ΔE Δt ħ 1 Δν. Zderzeniowe 3. Dopplerowskie g v g v Gauss Lorentz profil lorentzowski g ν, ν 0, γ = 1 π γ ν ν 0 +γ v 0 v profil dopplerowski g ν, ν 0, m, T = (Gauss) mc exp mc ν ν 0 πktν 0 ktν 0

11 bilans strat i wzmocnienia Chwilowo, pomijamy emisję spontaniczną dz A 0 z dn = R 1 R 1 dv - zmiana liczby fotonów w plasterku dz ale R 1 = σ(ν)φn 1 dν R 1 = σ(ν)φn dν dφ = dφ Φ R 1 R 1 dz = σφ N N 1 dz = σ N N 1 dz γ 0 = σδn ΔN = N N 1 współczynnik wzmocnienia nienasyconego inwersja obsadzeń

12 Wzmocnienie światła dφ Φ = γ 0dz Φ z = Φ(0)e γ 0z γ 0 > 0 ΔN > z w równowadze termodynamicznej obowiązuje rozkład Boltzmana górny poziom ma mniejsze obsadzenie niż dolny: N = e E E 1 kt N 1 konieczne specjalne przygotowanie ośrodka - pompowanie ΔN > 0 ujemna temperatura

13 równania bilansu obsadzeń 3 układ 4-poziomowy k 3 szybkości przejść spontanicznych (radiacyjnych i nieradiacyjnych): k 3 = 1, k τ 10 = 1, A 3 τ 1 = 1, 10 τ 1 P A1 1 szybkości przejść wymuszonych σφ szybkość pompowania P 0 k 10 Należy rozwiązać i znaleźć ΔN = N N 1 dn 3 dt = PN 0 k 3 N 3 dn dt = k 3N 3 A 1 N σφ N N 1 dn 1 dt = A 1N k 10 N 1 + σφ N N 1 N 0 + N 1 + N + N 3 = N uwaga: układ -poziomowy nie jest dobry do pracy ciągłej!

14 układ 4-poziomowy, 1 3 P k 3 A1 1 dn 3 dt = PN 0 k 3 N 3 dn dt = k 3N 3 A 1 N σφ N N 1 dn 1 dt = A 1N k 10 N 1 + σφ N N 1 N 0 + N 1 + N + N 3 = N 0 N k Zazwyczaj przejście 3 jest bardzo szybkie: τ 3 0 co daje N 3 = 0 ΔN 0 = k 10 A 1 P k 10 A 1 + k 10 P + A 1 P,. Rachunki zrobimy dla bardzo małych natężeń światła oraz sytuacji stacjonarnej dn i Φ = 0, = 0, i = 0,1, dt nienasycona Φ = 0 stacjonarna inwersja obsadzeń w układzie 4-poziomowym ΔN 0 > 0 τ 1 > τ 10, inwersja możliwa dla dowolnie małego pompowania

15 3 0 P k 3 A1 k 10 PN ΔN = P + A 1 + σφ PN 1 A σφ = A 1 zakładamy słabe pompowanie P A 1 układ 4-poziomowy, 1 Przybliżenia (idealny 4-poziomowy): τ 3 = τ 10 = 0 N 3 = N 1 = 0 PN 1 A Φ Φ s Φ s = A 1 σ = 1 - nasycający strumień fotonów τ 1 σ I s = ħω - natężenie nasycenia (zależy od materiału) τ 1 σ dn dt = PN 0 A 1 N σφn N 0 + N = N stan stacjonarny: 0 = PN 0 A 1 N σφn N 0 + N = N rozwiązanie: PN ΔN = N = P + A 1 + σφ ΔN 0 = P N A 1

16 układ 3-poziomowy rzadko stosowany 3 k 3 dn 3 dt = PN 1 k 3 N 3 dn dt = k 3N 3 A 1 N σφ N N 1 N 1 + N + N 3 = N P A1 1. Zazwyczaj przejście 3 jest bardzo szybkie: τ 3 0 co daje N 3 = 0 ΔN 0 = P A 1 P + A 1 N 1. Rachunki zrobimy dla bardzo małych natężeń światła oraz sytuacji stacjonarnej dn i Φ = 0, = 0, i = 0,1, dt Daje to 0 = dn dt = PN 1 A 1 N N 1 + N = N nienasycona (Φ = 0) stacjonarna inwersja obsadzeń w układzie 3-poziomowym ΔN 0 > 0 P > A 1 konieczna duża szybkość pompowania

17 pompowanie ośrodka wzmacn. 3 0 P pompowanie optyczne 1 Metody pompowania: 1. optyczne: lampa błyskowa, lasery diodowe, inne lasery, światło słoneczne,. elektryczne: wyładowanie w gazie, prąd elektryczny w półprzewodniku, 3. chemiczne: egzotermiczna reakcja chemiczna pompowanie elektryczne P 1 P 1 0

18 nasycenie wzmacniacza laserowego, 1 in 0 Φ(L) Φ(0) 1 Φ + 1 Φ s 1 dz Φ + 1 Φ s ln Φ(L) Φ(0) + Φ L dφ = γ 0 dz dφ L = γ 0 dz 0 L Φ(0) = γ 0 L Φ s out z dφ dz = γ(z)φ dφ dz = γ Φ Φ s 1 Φ + 1 dφ = γ Φ 0 dz s Wzmocnienie: G = Φ(L) Φ(0) lng + Φ(0) Φ s G 1 = γ 0 L

19 ln( out / s ) nasycenie wzmacniacza laserowego, in dz out lng + Φ(0) Φ s G 1 = γ 0 L 10 0 L z Dwa przypadki graniczne: 5 1. Wzmacniacz nienasycony Φ L Φ s G = e γ 0L. Wzmacniacz całkowicie nasycony Φ 0 Φ s G = L= ln( in s )

20 lng nasycenie wzmacniacza laserowego, 3 in dz out lng + Φ(0) Φ s G 1 = γ 0 L 0 L z L= ln( in / s )

21 szum wzmacniacza laserowego P sp = A 1 - prawdopodobieństwo emisji spontanicznej z jednego atomu P sp dν = A 1 g ν dν - prawdopodobieństwo emisji spontanicznej z jednego atomu w przedziale częstości ν, ν + ν ξ sp (ν) = 1 N A 1 g ν dν dω 4π kąt bryłowy obsadzenie górnego poziomu przejścia pasmo filtru spektralnego

22 rezonatory optyczne, 1 f 1 = R 1 f = R f 1 f R 1 L R = L L L Optyka geometryczna: rezonator stabilny kiedy promień nie ucieka z luster (jego odległość od osi jest mniejsza niż promień mniejszego lustra. Macierz ABCD komórki elementarnej: komórka elementarna M = f L f 1 1 L 0 1 = 1 L f L + L 1 L f 1 f 1 1 f 1 L f 1 1 L f 1 1 L f L f 1 Po n obiegach: r n+1 Θ = M r n n+1 Θ n Stosując rekurencję dostajemy r n+ A + D r n+1 + r n = 0

23 rezonatory optyczne, f 1 = R 1 f = R f 1 f R 1 L R = L L L r n+ A + D r n+1 + r n = 0 komórka elementarna szukamy rozwiązań oscylujących: r n = r 0 e inλ r 0 e inλ e iλ A+D eiλ + 1 = 0 Δ = 4 A+D 1 e iλ jest rzeczywiste tylko wtedy gdy jest zerowe. Szukamy rozwiązań zespolonych co daje warunek A+D 1 < 0 A + D oraz rozwiązania: e iλ = A+D ± i 1 A+D r-nie kwadratowe na x = e iλ warunek stabilności rezonatora (w podejściu opt. geometr.)

24 rezonatory optyczne, przykład 1 Najprostszy rezonator dwu-zwierciadlany M = 1 L f L + L 1 L f 1 f 1 1 f 1 L f 1 1 L f 1 1 L f L f 1 1 L/ R A + D 0 1 L R 1 1 L R 1 1 L/ R 1

25 rezonatory optyczne, 3 f 1 = R 1 f = R f 1 f R 1 L R L L L Jak wygląda rozkład pola wewnątrz rezonatora? mody rezonatora szukamy rozwiązań wśród znanym nam wiązek. Weźmy wiązkę gaussowską opisaną zespolonym parametrem q (wykł. 14). Żądamy, by po pełnym obiegu wiązka była taka sama: q = Aq+B A gdzie B jest macierzą komórki elementarnej Cq+D C D Rachunki: x = Dx + C Bx + A, x = 1 q (A + D) ± i 4 A + D x ± = (1) B Pod warunkiem, że A + D W przeciwnym razie q jest rzeczywiste - nie do przyjęcia. procedura: Znajdujemy q na początku komórki elementarnej (r-nie (1)) Propagujemy q i znajdujemy parametry wiązki w dowolnej płaszczyźnie

26 rezonatory optyczne, przykład rezonator typu Z promień wiązki obszary stabilności d 3 =900mm [mm] 1,5 1,0 0,5 a) b) 0,15 0,10 0,05 0,0 0, ,5 c) d) 1,0 [mm] 0,5 0, z [mm] z [mm]

27 rezonatory optyczne, 4 R1 L R mody TEM mn - wiązki Gaussa-Hermita (wykład 14) z frontami falowymi dopasowanymi do luster E x, y, z = E 0 H m x w(z) H n x w(z) w 0 x +y w(z) e w (z) e i kz 1+m+n tan 1 z z 0 e i kr R(z) różne mody poprzeczne

28 rezonatory optyczne, 5 R1 L Dodatkowy, poza odtwarzaniem rozkładu poprzecznego natężenia, warunek na mod: po pełnym obiegu faza pola zmienia się o wielokrotność π kl 1 + m + n tan 1 L z 0 = lπ, l = 1,, ω mnl L 1 + m + n tan 1 L z c 0 = lπ ω mnl = l πc m + n L tan 1 L z c 0 L Indeks l numeruje mody podłużne R mody TEM mn x E x, y, z = E 0 H m w(z) e i kz 1+m+n tan 1 z z 0 kr i e R(z) H n x w(z) w 0 w(z) e x +y w (z) Dla najniższego modu przestrzennego (TEM 00 ): ω l = l πc L + tan 1 L z 0 c L c L 0

29 laser, 1 R 1 l R ośrodek wzmacniający: γ 0, I s Zakładamy: praca ciągła stan stacjonarny jedyne straty w rezonatorze pochodzą od transmisji luster stałe natężenie wzdłuż osi rezonatora stałe natężenie w kierunku prostopadłym do osi L R 1, R - transmisja luster Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation wzmocnienie Bilans natężenia na jeden obieg rezonatora: I = R 1 e γ 0l R e γ 0l I 1 Warunek progowy: R 1 e γ 0l R e γ 0l = 1 natężenie końcowe odbicie od lustra natężenie początkowe wzmocnienie progowe: γ 0 t = 1 l ln R 1R dla b. dobrych luster: γ 0 t = 1 l ln R 1R 1 l 1 R 1 R

30 laser, R 1 = 1 l R ośrodek wzmacniający: γ 0, I s L Zakładamy: praca ciągła stan stacjonarny jedyne straty w rezonatorze pochodzą od transmisji luster stałe natężenie wzdłuż osi rezonatora stałe natężenie w kierunku prostopadłym do osi praca jednomodowa jedna częstość γ = γ 0 1+I I s I = I + + I = I + γ = γ 0 = γ t 1+I + I 0 = 1 ln R s l 1R 1 l γ 0 l I + = 1 I s 1 R I out = 1 R I + = 1 1 R γ I 0 l s 1 R 1 R

31 moc wyjściowa laser, 3 R 1 = 1 l R ośrodek wzmacniający: γ 0, I s L I out = 1 1 R γ 0 l I s 1 R ale γ 0 = σδn 0 P I out = 1 1 R P I s P t 1 progowa szybkość pompowania slope efficiency t P P

32 laser, 4 modulacja dobroci rezonatora (ang.q-switch) szybka migawka γ 0, I s P t ms N t Iout t ns t otwarcie migawki

Podstawy Fizyki III Optyka z elementami fizyki współczesnej. wykład 28, Mateusz Winkowski, Łukasz Zinkiewicz

Podstawy Fizyki III Optyka z elementami fizyki współczesnej. wykład 28, Mateusz Winkowski, Łukasz Zinkiewicz Podstawy Fizyki III Optyka z elementami fizyki współczesnej wykład 8, 5.01.018 wykład: pokazy: ćwiczenia: Czesław Radzewicz Mateusz Winkowski, Łukasz Zinkiewicz Radosław Łapkiewicz Wykład 6 - przypomnienie

Bardziej szczegółowo

PODSTAWY FIZYKI LASERÓW Wstęp

PODSTAWY FIZYKI LASERÓW Wstęp PODSTAWY FIZYKI LASERÓW Wstęp LASER Light Amplification by Stimulation Emission of Radiation Składa się z: 1. ośrodka czynnego. układu pompującego 3.Rezonator optyczny - wnęka rezonansowa Generatory: liniowe

Bardziej szczegółowo

Technika laserowa. dr inż. Sebastian Bielski. Wydział Fizyki Technicznej i Matematyki Stosowanej PG

Technika laserowa. dr inż. Sebastian Bielski. Wydział Fizyki Technicznej i Matematyki Stosowanej PG Technika laserowa dr inż. Sebastian Bielski Wydział Fizyki Technicznej i Matematyki Stosowanej PG Technika laserowa Zakres materiału (wstępnie przewidywany) 1. Bezpieczeństwo pracy z laserem 2. Własności

Bardziej szczegółowo

Lasery. Własności światła laserowego Zasada działania Rodzaje laserów

Lasery. Własności światła laserowego Zasada działania Rodzaje laserów Lasery Własności światła laserowego Zasada działania Rodzaje laserów Lasery Laser - nazwa utworzona jako akronim od Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation - wzmocnienie światła poprzez

Bardziej szczegółowo

Fizyka Laserów wykład 5. Czesław Radzewicz

Fizyka Laserów wykład 5. Czesław Radzewicz Fizyka Laserów wykład 5 Czesław Radzewicz rezonatory optyczne, optyczne wnęki rezonansowe rezonatory otwarte: Fabry-Perot E t E 0 R 0.99 T 1 0 E r R R R 0. R 0.9 E t = TE 0 e iδφ R 0.5 R 0.9 E t Gires-Tournois

Bardziej szczegółowo

Wstęp do Optyki i Fizyki Materii Skondensowanej

Wstęp do Optyki i Fizyki Materii Skondensowanej Wstęp do Optyki i Fizyki Materii Skondensowanej Część I: Optyka, wykład 8 wykład: Piotr Fita pokazy: Andrzej Wysmołek ćwiczenia: Paweł Kowalczyk, Barbara Piętka Wydział Fizyki Uniwersytet Warszawski 2015/16

Bardziej szczegółowo

Technika laserowa, otrzymywanie krótkich impulsów Praca impulsowa

Technika laserowa, otrzymywanie krótkich impulsów Praca impulsowa Praca impulsowa Impuls trwa określony czas i jest powtarzany z pewną częstotliwością; moc w pracy impulsowej znacznie wyższa niż w pracy ciągłej (pomiędzy impulsami może magazynować się energia) Ablacja

Bardziej szczegółowo

Wstęp do Optyki i Fizyki Materii Skondensowanej

Wstęp do Optyki i Fizyki Materii Skondensowanej Wstęp do Optyki i Fizyki Materii Skondensowanej Część I: Optyka, wykład 7 wykład: Piotr Fita pokazy: Andrzej Wysmołek ćwiczenia: Anna Grochola, Barbara Piętka Wydział Fizyki Uniwersytet Warszawski 2014/15

Bardziej szczegółowo

Trzy rodzaje przejść elektronowych między poziomami energetycznymi

Trzy rodzaje przejść elektronowych między poziomami energetycznymi Trzy rodzaje przejść elektronowych między poziomami energetycznymi absorpcja elektron przechodzi na wyższy poziom energetyczny dzięki pochłonięciu kwantu o energii równej różnicy energetycznej poziomów

Bardziej szczegółowo

Fizyka Laserów wykład 6. Czesław Radzewicz

Fizyka Laserów wykład 6. Czesław Radzewicz Fizyka Laserów wykład 6 Czesław Radzewicz wzmacniacz laserowy (długie impulsy) - przypomnienie 2 bilans obsadzeń: σ 21 N 2 F s σ 21 N 2 F ħω 12 dn 2 dt = σ 21N 1 F σ 21 N 2 F + σ 21 N 1 F 1 dn 1 dt = F

Bardziej szczegółowo

Podstawy Fizyki IV Optyka z elementami fizyki współczesnej. wykład 2, Radosław Chrapkiewicz, Filip Ozimek

Podstawy Fizyki IV Optyka z elementami fizyki współczesnej. wykład 2, Radosław Chrapkiewicz, Filip Ozimek Podstawy Fizyki IV Optyka z elementami fizyki współczesnej wykład 2, 17.02.2012 wykład: pokazy: ćwiczenia: Czesław Radzewicz Radosław Chrapkiewicz, Filip Ozimek Ernest Grodner Równania Maxwella r-nie falowe

Bardziej szczegółowo

Właściwości światła laserowego

Właściwości światła laserowego Właściwości światła laserowego Cechy charakterystyczne światła laserowego: rozbieżność (równoległość) wiązki, pasmo spektralne, gęstość mocy spójność (koherencja). Równoległość wiązki Dyfrakcyjną rozbieżność

Bardziej szczegółowo

Wzbudzony stan energetyczny atomu

Wzbudzony stan energetyczny atomu LASERY Wzbudzony stan energetyczny atomu Z III postulatu Bohra kj E k E h j Emisja spontaniczna Atom absorbuje tylko określone kwanty energii przechodząc ze stanu podstawowego do wzbudzonego. Zaabsorbowana

Bardziej szczegółowo

OPTYKA KWANTOWA Wykład dla 5. roku Fizyki

OPTYKA KWANTOWA Wykład dla 5. roku Fizyki OPTYKA KWANTOWA Wykład dla 5. roku Fizyki c Adam Bechler 006 Instytut Fizyki Uniwersytetu Szczecińskiego Równania (3.7), pomimo swojej prostoty, nie posiadają poza nielicznymi przypadkami ścisłych rozwiązań,

Bardziej szczegółowo

2. Całkowita liczba modów podłużnych. Dobroć rezonatora. Związek między szerokością linii emisji wymuszonej a dobrocią rezonatora

2. Całkowita liczba modów podłużnych. Dobroć rezonatora. Związek między szerokością linii emisji wymuszonej a dobrocią rezonatora . Całkowita liczba modów podłużnych. Dobroć rezonatora. Związek między szerokością linii emisji wymuszonej a dobrocią rezonatora Gdy na ośrodek czynny, który nie znajduje się w rezonatorze optycznym, pada

Bardziej szczegółowo

Podstawy Fizyki IV Optyka z elementami fizyki współczesnej. wykład 2, Mateusz Winkowski, Jan Szczepanek

Podstawy Fizyki IV Optyka z elementami fizyki współczesnej. wykład 2, Mateusz Winkowski, Jan Szczepanek Podstawy Fizyki IV Optyka z elementami fizyki współczesnej wykład 2, 06.10.2017 wykład: pokazy: ćwiczenia: Czesław Radzewicz Mateusz Winkowski, Jan Szczepanek Radosław Łapkiewicz Równania Maxwella r-nie

Bardziej szczegółowo

Optyka. Wykład XII Krzysztof Golec-Biernat. Dyfrakcja. Laser. Uniwersytet Rzeszowski, 17 stycznia 2018

Optyka. Wykład XII Krzysztof Golec-Biernat. Dyfrakcja. Laser. Uniwersytet Rzeszowski, 17 stycznia 2018 Optyka Wykład XII Krzysztof Golec-Biernat Dyfrakcja. Laser Uniwersytet Rzeszowski, 17 stycznia 2018 Wykład XII Krzysztof Golec-Biernat Optyka 1 / 23 Plan Dyfrakcja na jednej i dwóch szczelinach Dyfrakcja

Bardziej szczegółowo

Lasery. Własności światła laserowego Zasada działania Rodzaje laserów

Lasery. Własności światła laserowego Zasada działania Rodzaje laserów Lasery Własności światła laserowego Zasada działania Rodzaje laserów Lasery Laser - nazwa utworzona jako akronim od Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation - wzmocnienie światła poprzez

Bardziej szczegółowo

Podstawy Fizyki IV Optyka z elementami fizyki współczesnej. wykład 12, Radosław Chrapkiewicz, Filip Ozimek

Podstawy Fizyki IV Optyka z elementami fizyki współczesnej. wykład 12, Radosław Chrapkiewicz, Filip Ozimek Podstawy Fizyki IV Optyka z elementami fizyki współczesnej wykład 1, 3.03.01 wykład: pokazy: ćwiczenia: Czesław Radzewicz Radosław Chrapkiewicz, Filip Ozimek rnest Grodner Wykład 11 - przypomnienie superpozycja

Bardziej szczegółowo

n n 1 2 = exp( ε ε ) 1 / kt = exp( hν / kt) (23) 2 to wzór (22) przejdzie w następującą równość: ρ (ν) = B B A / B 2 1 hν exp( ) 1 kt (24)

n n 1 2 = exp( ε ε ) 1 / kt = exp( hν / kt) (23) 2 to wzór (22) przejdzie w następującą równość: ρ (ν) = B B A / B 2 1 hν exp( ) 1 kt (24) n n 1 2 = exp( ε ε ) 1 / kt = exp( hν / kt) (23) 2 to wzór (22) przejdzie w następującą równość: ρ (ν) = B B A 1 2 / B hν exp( ) 1 kt (24) Powyższe równanie określające gęstość widmową energii promieniowania

Bardziej szczegółowo

Lasery. Własności światła laserowego Zasada działania Rodzaje laserów

Lasery. Własności światła laserowego Zasada działania Rodzaje laserów Lasery Własności światła laserowego Zasada działania Rodzaje laserów Lasery Laser - nazwa utworzona jako akronim od Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation - wzmocnienie światła poprzez

Bardziej szczegółowo

Podstawy Fizyki III Optyka z elementami fizyki współczesnej. wykład 3, Mateusz Winkowski, Łukasz Zinkiewicz

Podstawy Fizyki III Optyka z elementami fizyki współczesnej. wykład 3, Mateusz Winkowski, Łukasz Zinkiewicz Podstawy Fizyki III Optyka z elementami fizyki współczesnej wykład 3, 12.10.2017 wykład: pokazy: ćwiczenia: Czesław Radzewicz Mateusz Winkowski, Łukasz Zinkiewicz Radosław Łapkiewicz Wykład 2 - przypomnienie

Bardziej szczegółowo

Wstęp do Optyki i Fizyki Materii Skondensowanej

Wstęp do Optyki i Fizyki Materii Skondensowanej Wstęp do Optyki i Fizyki Materii Skondensowanej Część I: Optyka, wykład 7 wykład: Piotr Fita pokazy: Jacek Szczytko ćwiczenia: Aneta Drabińska, Paweł Kowalczyk, Barbara Piętka Wydział Fizyki Uniwersytet

Bardziej szczegółowo

Podstawy Fizyki IV Optyka z elementami fizyki współczesnej. wykład 3, 20.02.2012. Radosław Chrapkiewicz, Filip Ozimek

Podstawy Fizyki IV Optyka z elementami fizyki współczesnej. wykład 3, 20.02.2012. Radosław Chrapkiewicz, Filip Ozimek Podstawy Fizyki IV Optyka z elementami fizyki współczesnej wykład 3, 20.02.2012 wykład: pokazy: ćwiczenia: Czesław Radzewicz Radosław Chrapkiewicz, Filip Ozimek Ernest Grodner Wykład 2 - przypomnienie

Bardziej szczegółowo

VI. Elementy techniki, lasery

VI. Elementy techniki, lasery Światłowody VI. Elementy techniki, lasery BERNARD ZIĘTEK http://www.fizyka.umk.pl www.fizyka.umk.pl/~ /~bezet a) Sprzęgacze czołowe 1. Sprzęgacze światłowodowe (czołowe, boczne, stałe, rozłączalne) Złącza,

Bardziej szczegółowo

LASERY NA CIELE STAŁYM BERNARD ZIĘTEK

LASERY NA CIELE STAŁYM BERNARD ZIĘTEK LASERY NA CIELE STAŁYM BERNARD ZIĘTEK TEK Lasery na ciele stałym lasery, których ośrodek czynny jest: -kryształem i ciałem amorficznym (również proszkiem), - dielektrykiem i półprzewodnikiem. 2 Podział

Bardziej szczegółowo

Wstęp do Optyki i Fizyki Materii Skondensowanej

Wstęp do Optyki i Fizyki Materii Skondensowanej Wstęp do Optyki i Fizyki Materii Skondensowanej Część I: Optyka, wykład 3 wykład: Piotr Fita pokazy: Jacek Szczytko ćwiczenia: Aneta Drabińska, Paweł Kowalczyk, Barbara Piętka Wydział Fizyki Uniwersytet

Bardziej szczegółowo

Różnorodne zjawiska w rezonatorze Fala stojąca modu TEM m,n

Różnorodne zjawiska w rezonatorze Fala stojąca modu TEM m,n Różnorodne zjawiska w rezonatorze Fala stojąca modu TEM m,n -z z w płaszczyzna przewężenia Propaguję się jednocześnie dwie fale w przeciwbieżnych kierunkach Dla kierunku 2 kr 2R ( r,z) exp i kz s Φ exp(

Bardziej szczegółowo

Wstęp do Optyki i Fizyki Materii Skondensowanej

Wstęp do Optyki i Fizyki Materii Skondensowanej Wstęp do Optyki i Fizyki Materii Skondensowanej Część I: Optyka, wykład 1 wykład: Piotr Fita pokazy: Andrzej Wysmołek ćwiczenia: Anna Grochola, Barbara Piętka Wydział Fizyki Uniwersytet Warszawski 2014/15

Bardziej szczegółowo

Optyka. Wykład V Krzysztof Golec-Biernat. Fale elektromagnetyczne. Uniwersytet Rzeszowski, 8 listopada 2017

Optyka. Wykład V Krzysztof Golec-Biernat. Fale elektromagnetyczne. Uniwersytet Rzeszowski, 8 listopada 2017 Optyka Wykład V Krzysztof Golec-Biernat Fale elektromagnetyczne Uniwersytet Rzeszowski, 8 listopada 2017 Wykład V Krzysztof Golec-Biernat Optyka 1 / 17 Plan Swobodne równania Maxwella Fale elektromagnetyczne

Bardziej szczegółowo

Podstawy Fizyki IV Optyka z elementami fizyki współczesnej. wykład 6, Radosław Chrapkiewicz, Filip Ozimek

Podstawy Fizyki IV Optyka z elementami fizyki współczesnej. wykład 6, Radosław Chrapkiewicz, Filip Ozimek Podstawy Fizyki IV Optyka z elementami fizyki współczesnej wykład 6, 0.03.01 wykład: pokazy: ćwiczenia: Czesław Radzewicz Radosław Chrapkiewicz, Filip Ozimek Ernest Grodner Wykład 5 - przypomnienie ciągłość

Bardziej szczegółowo

A21, B21, B12 współczynniki wprowadzone przez Einsteina w 1917 r.

A21, B21, B12 współczynniki wprowadzone przez Einsteina w 1917 r. Absorpcja i emisja fotonu przez atom, który ma dwa poziomy energii hν=e2-e1 h=6,63 10-34 J s Emisja spontaniczna A21 prawdopodobieństwo emisji fotonu przez atom w stanie E2 w ciągu sekundy Absorpcja (wymuszona)

Bardziej szczegółowo

III.3 Emisja wymuszona. Lasery

III.3 Emisja wymuszona. Lasery III.3 Emisja wymuszona. Lasery 1. Wyprowadzenie wzoru Plancka metodą Einsteina. Emisja wymuszona 2. Koherencja ciągów falowych. Laser jako źródło koherentnego promieniowania e-m 3. Zasada działania lasera.

Bardziej szczegółowo

Podstawy Fizyki IV Optyka z elementami fizyki współczesnej. wykład 18, Radosław Chrapkiewicz, Filip Ozimek

Podstawy Fizyki IV Optyka z elementami fizyki współczesnej. wykład 18, Radosław Chrapkiewicz, Filip Ozimek Podstawy Fizyki IV Optyka z elementami fizyki współczesnej wykład 18, 23.04.2012 wykład: pokazy: ćwiczenia: Czesław Radzewicz Radosław Chrapkiewicz, Filip Ozimek Ernest Grodner Wykład 17 - przypomnienie

Bardziej szczegółowo

Podstawy Fizyki III Optyka z elementami fizyki współczesnej. wykład 12, Mateusz Winkowski, Łukasz Zinkiewicz

Podstawy Fizyki III Optyka z elementami fizyki współczesnej. wykład 12, Mateusz Winkowski, Łukasz Zinkiewicz Podstawy Fizyki III Optyka z elementami fizyki współczesnej wykład, 0..07 wykład: pokazy: ćwiczenia: Czesław Radzewicz Mateusz Winkowski, Łukasz Zinkiewicz Radosław Łapkiewicz Wykład - przypomnienie superpozycja

Bardziej szczegółowo

OPTYKA KWANTOWA Wykład dla 5. roku Fizyki

OPTYKA KWANTOWA Wykład dla 5. roku Fizyki OPTYKA KWANTOWA Wykład dla 5. roku Fizyki c Adam Bechler 2006 Instytut Fizyki Uniwersytetu Szczecińskiego Absorpcja promieniowania w ośrodku Promieniowanie elektromagnetyczne przy przejściu przez ośrodek

Bardziej szczegółowo

Wstęp do Optyki i Fizyki Materii Skondensowanej

Wstęp do Optyki i Fizyki Materii Skondensowanej Wstęp do Optyki i Fizyki Materii Skondensowanej Część I: Optyka, wykład 3 wykład: Piotr Fita pokazy: Andrzej Wysmołek ćwiczenia: Anna Grochola, Barbara Piętka Wydział Fizyki Uniwersytet Warszawski 2013/14

Bardziej szczegółowo

GŁÓWNE CECHY ŚWIATŁA LASEROWEGO

GŁÓWNE CECHY ŚWIATŁA LASEROWEGO GŁÓWNE CECHY ŚWIATŁA LASEROWEGO Światło może być rozumiane jako: Strumień fotonów o energii E Fala elektromagnetyczna. = hν i pędzie p h = = hν c Najprostszym przypadkiem fali elektromagnetycznej jest

Bardziej szczegółowo

Ponadto, jeśli fala charakteryzuje się sferycznym czołem falowym, powyższy wzór można zapisać w następujący sposób:

Ponadto, jeśli fala charakteryzuje się sferycznym czołem falowym, powyższy wzór można zapisać w następujący sposób: Zastosowanie laserów w Obrazowaniu Medycznym Spis treści 1 Powtórka z fizyki Zjawisko Interferencji 1.1 Koherencja czasowa i przestrzenna 1.2 Droga i czas koherencji 2 Lasery 2.1 Emisja Spontaniczna 2.2

Bardziej szczegółowo

Wstęp do Optyki i Fizyki Materii Skondensowanej

Wstęp do Optyki i Fizyki Materii Skondensowanej Wstęp do Optyki i Fizyki Materii Skondensowanej Część I: Optyka, wykład 8 wykład: Piotr Fita pokazy: Andrzej Wysmołek ćwiczenia: Anna Grochola, Barbara Piętka Wydział Fizyki Uniwersytet Warszawski 2014/15

Bardziej szczegółowo

Wstęp do Optyki i Fizyki Materii Skondensowanej

Wstęp do Optyki i Fizyki Materii Skondensowanej Wstęp do Optyki i Fizyki Materii Skondensowanej Część I: Optyka, wykład 8 wykład: Piotr Fita pokazy: Andrzej Wysmołek ćwiczenia: Anna Grochola, Barbara Piętka Wydział Fizyki Uniwersytet Warszawski 2013/14

Bardziej szczegółowo

Cząstki elementarne i ich oddziaływania III

Cząstki elementarne i ich oddziaływania III Cząstki elementarne i ich oddziaływania III 1. Przekrój czynny. 2. Strumień cząstek. 3. Prawdopodobieństwo procesu. 4. Szybkość reakcji. 5. Złota Reguła Fermiego 1 Oddziaływania w eksperymencie Oddziaływania

Bardziej szczegółowo

1. FALE ELEKTROMAGNETYCZNE: WŁASNOŚCI I PARAMETRY.

1. FALE ELEKTROMAGNETYCZNE: WŁASNOŚCI I PARAMETRY. 1. FALE ELEKTROMAGNETYCZNE: WŁASNOŚCI I PARAMETRY. 1. Napisz układ równań Maxwella w postaci: a) różniczkowej b) całkowej 2. Podaj trzy podstawowe równania materiałowe wiążące E z D, B z H, E z j 3. Zapisz

Bardziej szczegółowo

Wstęp do Optyki i Fizyki Materii Skondensowanej

Wstęp do Optyki i Fizyki Materii Skondensowanej Wstęp do Optyki i Fizyki Materii Skondensowanej Część I: Optyka, wykład 1 wykład: Piotr Fita pokazy: Andrzej Wysmołek ćwiczenia: Paweł Kowalczyk, Barbara Piętka Wydział Fizyki Uniwersytet Warszawski 2015/16

Bardziej szczegółowo

Lasery półprzewodnikowe. przewodnikowe. Bernard Ziętek

Lasery półprzewodnikowe. przewodnikowe. Bernard Ziętek Lasery półprzewodnikowe przewodnikowe Bernard Ziętek Plan 1. Rodzaje półprzewodników 2. Parametry półprzewodników 3. Złącze p-n 4. Rekombinacja dziura-elektron 5. Wzmocnienie 6. Rezonatory 7. Lasery niskowymiarowe

Bardziej szczegółowo

Kwantowa natura promieniowania

Kwantowa natura promieniowania Kwantowa natura promieniowania Promieniowanie ciała doskonale czarnego Ciało doskonale czarne ciało, które absorbuje całe padające na nie promieniowanie bez względu na częstotliwość. Promieniowanie ciała

Bardziej szczegółowo

Wstęp do Optyki i Fizyki Materii Skondensowanej

Wstęp do Optyki i Fizyki Materii Skondensowanej Wstęp do Optyki i Fizyki Materii Skondensowanej Część I: Optyka, wykład 6 wykład: Piotr Fita pokazy: Andrzej Wysmołek ćwiczenia: Anna Grochola, Barbara Piętka Wydział Fizyki Uniwersytet Warszawski 2014/15

Bardziej szczegółowo

!!!DEL są źródłami światła niespójnego.

!!!DEL są źródłami światła niespójnego. Dioda elektroluminescencyjna DEL Element czynny DEL to złącze p-n. Gdy zostanie ono spolaryzowane w kierunku przewodzenia, to w obszarze typu p, w warstwie o grubości rzędu 1µm, wytwarza się stan inwersji

Bardziej szczegółowo

Fizyka kwantowa. promieniowanie termiczne zjawisko fotoelektryczne. efekt Comptona dualizm korpuskularno-falowy. kwantyzacja światła

Fizyka kwantowa. promieniowanie termiczne zjawisko fotoelektryczne. efekt Comptona dualizm korpuskularno-falowy. kwantyzacja światła W- (Jaroszewicz) 19 slajdów Na podstawie prezentacji prof. J. Rutkowskiego Fizyka kwantowa promieniowanie termiczne zjawisko fotoelektryczne kwantyzacja światła efekt Comptona dualizm korpuskularno-falowy

Bardziej szczegółowo

Podstawy Fizyki IV Optyka z elementami fizyki współczesnej. wykład 19, Radosław Chrapkiewicz, Filip Ozimek

Podstawy Fizyki IV Optyka z elementami fizyki współczesnej. wykład 19, Radosław Chrapkiewicz, Filip Ozimek Podstawy Fizyki IV Optyka z elementami fizyki współczesnej wykład 19, 27.04.2012 wykład: pokazy: ćwiczenia: Czesław Radzewicz Radosław Chrapkiewicz, Filip Ozimek Ernest Grodner Wykład 18 - przypomnienie

Bardziej szczegółowo

IV. Transmisja. /~bezet

IV. Transmisja.  /~bezet Światłowody IV. Transmisja BERNARD ZIĘTEK http://www.fizyka.umk.pl www.fizyka.umk.pl/~ /~bezet 1. Tłumienność 10 7 10 6 Tłumienność [db/km] 10 5 10 4 10 3 10 2 10 SiO 2 Tłumienność szkła w latach (za A.

Bardziej szczegółowo

LABORATORIUM POMIARY W AKUSTYCE. ĆWICZENIE NR 4 Pomiar współczynników pochłaniania i odbicia dźwięku oraz impedancji akustycznej metodą fali stojącej

LABORATORIUM POMIARY W AKUSTYCE. ĆWICZENIE NR 4 Pomiar współczynników pochłaniania i odbicia dźwięku oraz impedancji akustycznej metodą fali stojącej LABORATORIUM POMIARY W AKUSTYCE ĆWICZENIE NR 4 Pomiar współczynników pochłaniania i odbicia dźwięku oraz impedancji akustycznej metodą fali stojącej 1. Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest poznanie metody

Bardziej szczegółowo

I.4 Promieniowanie rentgenowskie. Efekt Comptona. Otrzymywanie promieniowania X Pochłanianie X przez materię Efekt Comptona

I.4 Promieniowanie rentgenowskie. Efekt Comptona. Otrzymywanie promieniowania X Pochłanianie X przez materię Efekt Comptona r. akad. 004/005 I.4 Promieniowanie rentgenowskie. Efekt Comptona Otrzymywanie promieniowania X Pochłanianie X przez materię Efekt Comptona Jan Królikowski Fizyka IVBC 1 r. akad. 004/005 0.01 nm=0.1 A

Bardziej szczegółowo

CHARAKTERYSTYKA WIĄZKI GENEROWANEJ PRZEZ LASER

CHARAKTERYSTYKA WIĄZKI GENEROWANEJ PRZEZ LASER CHARATERYSTYA WIĄZI GENEROWANEJ PRZEZ LASER ształt wiązki lasera i jej widmo są rezultatem interferencji promieniowania we wnęce rezonansowej. W wyniku tego procesu powstają charakterystyczne rozkłady

Bardziej szczegółowo

Przejścia kwantowe w półprzewodnikach (kryształach)

Przejścia kwantowe w półprzewodnikach (kryształach) Przejścia kwantowe w półprzewodnikach (kryształach) Rozpraszanie na nieruchomej sieci krystalicznej (elektronów, neutronów, fotonów) zwykłe odbicie Bragga (płaszczyzny krystaliczne odgrywają rolę rys siatki

Bardziej szczegółowo

Fizyka. dr Bohdan Bieg p. 36A. wykład ćwiczenia laboratoryjne ćwiczenia rachunkowe

Fizyka. dr Bohdan Bieg p. 36A. wykład ćwiczenia laboratoryjne ćwiczenia rachunkowe Fizyka dr Bohdan Bieg p. 36A wykład ćwiczenia laboratoryjne ćwiczenia rachunkowe Literatura Raymond A. Serway, John W. Jewett, Jr. Physics for Scientists and Engineers, Cengage Learning D. Halliday, D.

Bardziej szczegółowo

Wstęp do Optyki i Fizyki Materii Skondensowanej

Wstęp do Optyki i Fizyki Materii Skondensowanej Wstęp do Optyki i Fizyki Materii Skondensowanej Część I: Optyka, wykład 6 wykład: Piotr Fita pokazy: Jacek Szczytko ćwiczenia: Aneta Drabińska, Paweł Kowalczyk, Barbara Piętka, Michał Karpiński Wydział

Bardziej szczegółowo

Lasery półprzewodnikowe na złączu p-n. Laser półprzewodnikowy a dioda świecąca

Lasery półprzewodnikowe na złączu p-n. Laser półprzewodnikowy a dioda świecąca Laser półprzewodnikowy a dioda świecąca Emisja laserowa pojawia się po przekroczeniu progowej wartości natężenia prądu płynącego w kierunku przewodzenia przez heterozłącze p-n w strukturze lasera. Przy

Bardziej szczegółowo

IM-26: Laser Nd:YAG i jego podstawowe elementy

IM-26: Laser Nd:YAG i jego podstawowe elementy IM-26: Laser Nd:YAG i jego podstawowe elementy Materiały przeznaczone dla studentów kierunku Zaawansowane Materiały i Nanotechnologia w IF UJ rok akademicki 2016/2017 Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest

Bardziej szczegółowo

Lasery budowa, rodzaje, zastosowanie. Materiały dydaktyczne dla kierunku Technik Optyk (W12) Kwalifikacyjnego kursu zawodowego.

Lasery budowa, rodzaje, zastosowanie. Materiały dydaktyczne dla kierunku Technik Optyk (W12) Kwalifikacyjnego kursu zawodowego. Lasery budowa, rodzaje, zastosowanie Materiały dydaktyczne dla kierunku Technik Optyk (W12) Kwalifikacyjnego kursu zawodowego. Budowa i zasada działania lasera Laser (Light Amplification by Stimulated

Bardziej szczegółowo

Reakcje jądrowe. X 1 + X 2 Y 1 + Y b 1 + b 2

Reakcje jądrowe. X 1 + X 2 Y 1 + Y b 1 + b 2 Reakcje jądrowe X 1 + X 2 Y 1 + Y 2 +...+ b 1 + b 2 kanał wejściowy kanał wyjściowy Reakcje wywołane przez nukleony - mechanizm reakcji Wielkości mierzone Reakcje wywołane przez ciężkie jony a) niskie

Bardziej szczegółowo

Niezwykłe światło. ultrakrótkie impulsy laserowe. Piotr Fita

Niezwykłe światło. ultrakrótkie impulsy laserowe. Piotr Fita Niezwykłe światło ultrakrótkie impulsy laserowe Laboratorium Procesów Ultraszybkich Zakład Optyki Wydział Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego Światło Fala elektromagnetyczna Dla światła widzialnego długość

Bardziej szczegółowo

I. PROMIENIOWANIE CIEPLNE

I. PROMIENIOWANIE CIEPLNE I. PROMIENIOWANIE CIEPLNE - lata '90 XIX wieku WSTĘP Widmo promieniowania elektromagnetycznego zakres "pokrycia" różnymi rodzajami fal elektromagnetycznych promieniowania zawartego w danej wiązce. rys.i.1.

Bardziej szczegółowo

Mechanika kwantowa. Jak opisać atom wodoru? Jak opisać inne cząsteczki?

Mechanika kwantowa. Jak opisać atom wodoru? Jak opisać inne cząsteczki? Mechanika kwantowa Jak opisać atom wodoru? Jak opisać inne cząsteczki? Mechanika kwantowa Elektron fala stojąca wokół jądra Mechanika kwantowa Równanie Schrödingera Ĥ E ψ H ˆψ = Eψ operator różniczkowy

Bardziej szczegółowo

Reakcje jądrowe. kanał wyjściowy

Reakcje jądrowe. kanał wyjściowy Reakcje jądrowe X 1 + X 2 Y 1 + Y 2 +...+ b 1 + b 2 kanał wejściowy kanał wyjściowy Reakcje wywołane przez nukleony - mechanizm reakcji Wielkości mierzone Reakcje wywołane przez ciężkie jony a) niskie

Bardziej szczegółowo

Sprzęganie światłowodu z półprzewodnikowymi źródłami światła (stanowisko nr 5)

Sprzęganie światłowodu z półprzewodnikowymi źródłami światła (stanowisko nr 5) Wojciech Niwiński 30.03.2004 Bartosz Lassak Wojciech Zatorski gr.7lab Sprzęganie światłowodu z półprzewodnikowymi źródłami światła (stanowisko nr 5) Zadanie laboratoryjne miało na celu zaobserwowanie różnic

Bardziej szczegółowo

2/τ. ω fi Wojciech Gawlik - Wstęp do Fizyki Atomowej, 2009/10. wykład 10 1/14 = 1. 2 fi 0.5

2/τ. ω fi Wojciech Gawlik - Wstęp do Fizyki Atomowej, 2009/10. wykład 10 1/14 = 1. 2 fi 0.5 Streszczenie W9: stany niestacjonarne niestacjonarne superpozycje stanów elektronowych promieniują polaryzacja składowych zeemanowskich = wynik szczególnej ewolucji stanów niestacjonarnych w polu B przejścia

Bardziej szczegółowo

Własności światła laserowego

Własności światła laserowego Własności światła laserowego Cechy światła laserowego: rozbieżność (równoległość) wiązki, pasmo spektralne, gęstość mocy oraz spójność (koherencja). Równoległość wiązki Dyfrakcyjną rozbieżność kątową awkącie

Bardziej szczegółowo

Moc wyjściowa laserów

Moc wyjściowa laserów Moc wyjściowa laserów Wstęp Optymalizacja polega na dobraniu takich warunków, by moc wyjściowa lasera była jak największa. Spróbujemy zoptymalizować straty promieniste. W tym celu zapiszmy wyrażenie na

Bardziej szczegółowo

Podstawy Fizyki IV Optyka z elementami fizyki współczesnej. wykład 24, Radosław Chrapkiewicz, Filip Ozimek

Podstawy Fizyki IV Optyka z elementami fizyki współczesnej. wykład 24, Radosław Chrapkiewicz, Filip Ozimek odstawy Fizyki IV Optyka z elementami fizyki współczesnej wykład 4, 5.05.0 wykład: pokazy: ćwiczenia: Michał Karpiński Radosław Chrapkiewicz, Filip Ozimek Ernest Grodner Wykład 3 - przypomnienie argumenty

Bardziej szczegółowo

LASERY PODSTAWY FIZYCZNE część 1

LASERY PODSTAWY FIZYCZNE część 1 Politechnika Warszawska Instytut Mikroelektroniki i Optoelektroniki Zakład Optoelektroniki dr inż. Jerzy Andrzej Kęsik LASERY PODSTAWY FIZYCZNE część 1 SPIS TREŚCI 1. Wstęp. Mechanizm fizyczny wzmacniania

Bardziej szczegółowo

Podstawy fizyki kwantowej i budowy materii

Podstawy fizyki kwantowej i budowy materii Podstawy fizyki kwantowej i budowy materii prof. dr hab. Aleksander Filip Żarnecki Zakład Cząstek i Oddziaływań Fundamentalnych Instytut Fizyki Doświadczalnej Wykład 14 15 stycznia 2018 A.F.Żarnecki Podstawy

Bardziej szczegółowo

ĆWICZENIE Nr 4 LABORATORIUM FIZYKI KRYSZTAŁÓW STAŁYCH. Badanie krawędzi absorpcji podstawowej w kryształach półprzewodników POLITECHNIKA ŁÓDZKA

ĆWICZENIE Nr 4 LABORATORIUM FIZYKI KRYSZTAŁÓW STAŁYCH. Badanie krawędzi absorpcji podstawowej w kryształach półprzewodników POLITECHNIKA ŁÓDZKA POLITECHNIKA ŁÓDZKA INSTYTUT FIZYKI LABORATORIUM FIZYKI KRYSZTAŁÓW STAŁYCH ĆWICZENIE Nr 4 Badanie krawędzi absorpcji podstawowej w kryształach półprzewodników I. Cześć doświadczalna. 1. Uruchomić Spekol

Bardziej szczegółowo

Podstawy Fizyki IV Optyka z elementami fizyki współczesnej. wykład 9, Radosław Chrapkiewicz, Filip Ozimek

Podstawy Fizyki IV Optyka z elementami fizyki współczesnej. wykład 9, Radosław Chrapkiewicz, Filip Ozimek Podstawy Fizyki IV Optyka z elementami fizyki współczesnej wykład 9, 12.03.2012 wykład: pokazy: ćwiczenia: Czesław Radzewicz Radosław Chrapkiewicz, Filip Ozimek Ernest Grodner Wykład 8 - przypomnienie

Bardziej szczegółowo

OPTYKA KWANTOWA Wykład dla 5. roku Fizyki

OPTYKA KWANTOWA Wykład dla 5. roku Fizyki OPTYKA KWANTOWA Wykład dla 5. roku Fizyki c Adam Bechler 2006 Instytut Fizyki Uniwersytetu Szczecińskiego Rezonansowe oddziaływanie układu atomowego z promieniowaniem "! "!! # $%&'()*+,-./-(01+'2'34'*5%.25%&+)*-(6

Bardziej szczegółowo

ZJAWISKA KWANTOWO-OPTYCZNE

ZJAWISKA KWANTOWO-OPTYCZNE ZJAWISKA KWANTOWO-OPTYCZNE Źródła światła Prawo promieniowania Kirchhoffa Ciało doskonale czarne Promieniowanie ciała doskonale czarnego Prawo promieniowania Plancka Prawo Stefana-Boltzmanna Prawo przesunięć

Bardziej szczegółowo

OTRZYMYWANIE KRÓTKICH IMPULSÓW LASEROWYCH

OTRZYMYWANIE KRÓTKICH IMPULSÓW LASEROWYCH OTRZYMYWANIE KRÓTKICH IMPULSÓW LASEROWYCH Impulsowe lasery na ciele stałym są najbardziej ważnymi i szeroko rozpowszechnionymi systemami laserowymi. Np laser Nd:YAG jest najczęściej stosowany do znakowania,

Bardziej szczegółowo

Podstawy Fizyki IV Optyka z elementami fizyki współczesnej. wykład 13, Radosław Chrapkiewicz, Filip Ozimek

Podstawy Fizyki IV Optyka z elementami fizyki współczesnej. wykład 13, Radosław Chrapkiewicz, Filip Ozimek Podstawy Fizyki IV Optyka z elementami fizyki współczesnej wykład 13, 6.03.01 wykład: pokazy: ćwiczenia: Czesław Radzewicz Radosław Chrapkiewicz, Filip Ozimek Ernest Grodner Wykład 1 - przypomnienie stosy

Bardziej szczegółowo

Podstawy Fizyki IV Optyka z elementami fizyki współczesnej. wykład 8, Radosław Chrapkiewicz, Filip Ozimek

Podstawy Fizyki IV Optyka z elementami fizyki współczesnej. wykład 8, Radosław Chrapkiewicz, Filip Ozimek Podstawy Fizyki IV Optyka z elementami fizyki współczesnej wykład 8, 09.03.0 wykład: pokazy: ćwiczenia: zesław Radzewicz Radosław hrapkiewicz, Filip Ozimek Ernest Grodner Wykład 7 - przypomnienie eikonał

Bardziej szczegółowo

II. WYBRANE LASERY. BERNARD ZIĘTEK IF UMK www.fizyka.umk.pl/~ /~bezet

II. WYBRANE LASERY. BERNARD ZIĘTEK IF UMK www.fizyka.umk.pl/~ /~bezet II. WYBRANE LASERY BERNARD ZIĘTEK IF UMK www.fizyka.umk.pl/~ /~bezet Laser gazowy Laser He-Ne, Mechanizm wzbudzenia Bernard Ziętek IF UMK Toruń 2 Model Bernard Ziętek IF UMK Toruń 3 Rozwiązania stacjonarne

Bardziej szczegółowo

Podstawy Fizyki IV Optyka z elementami fizyki współczesnej. wykład 26, Radosław Chrapkiewicz, Filip Ozimek

Podstawy Fizyki IV Optyka z elementami fizyki współczesnej. wykład 26, Radosław Chrapkiewicz, Filip Ozimek Podstawy Fizyki IV Optyka z elementami fizyki współczesnej wykład 26, 28.05.2012 wykład: pokazy: ćwiczenia: Czesław Radzewicz Radosław Chrapkiewicz, Filip Ozimek Ernest Grodner Wykład 25 - przypomnienie

Bardziej szczegółowo

Własności optyczne półprzewodników

Własności optyczne półprzewodników Własności optyczne półprzewodników Andrzej Wysmołek Wykład przygotowany w oparciu o wykłady prowadzone na Wydziale Fizyki UW przez prof. Mariana Grynberga oraz prof. Romana Stępniewskiego Klasyfikacja

Bardziej szczegółowo

Oddziaływanie promieniowania X z materią. Podstawowe mechanizmy

Oddziaływanie promieniowania X z materią. Podstawowe mechanizmy Oddziaływanie promieniowania X z materią Podstawowe mechanizmy Promieniowanie od oscylującego elektronu Rozpraszanie Thomsona Dyspersja podejście klasyczne Fala padająca Wymuszony, tłumiony oscylator harmoniczny

Bardziej szczegółowo

Przejścia promieniste

Przejścia promieniste Przejście promieniste proces rekombinacji elektronu i dziury (przejście ze stanu o większej energii do stanu o energii mniejszej), w wyniku którego następuje emisja promieniowania. E Długość wyemitowanej

Bardziej szczegółowo

Podstawy Fizyki III Optyka z elementami fizyki współczesnej. wykład 19, Mateusz Winkowski, Łukasz Zinkiewicz

Podstawy Fizyki III Optyka z elementami fizyki współczesnej. wykład 19, Mateusz Winkowski, Łukasz Zinkiewicz Podstawy Fizyki III Optyka z elementami fizyki współczesnej wykład 9, 08.2.207 wykład: pokazy: ćwiczenia: Czesław Radzewicz Mateusz Winkowski, Łukasz Zinkiewicz Radosław Łapkiewicz Wykład 8 - przypomnienie

Bardziej szczegółowo

Termodynamika. Część 11. Układ wielki kanoniczny Statystyki kwantowe Gaz fotonowy Ruchy Browna. Janusz Brzychczyk, Instytut Fizyki UJ

Termodynamika. Część 11. Układ wielki kanoniczny Statystyki kwantowe Gaz fotonowy Ruchy Browna. Janusz Brzychczyk, Instytut Fizyki UJ Termodynamika Część 11 Układ wielki kanoniczny Statystyki kwantowe Gaz fotonowy Ruchy Browna Janusz Brzychczyk, Instytut Fizyki UJ Układ otwarty rozkład wielki kanoniczny Rozważamy układ w równowadze termicznej

Bardziej szczegółowo

Podstawy Fizyki III Optyka z elementami fizyki współczesnej. wykład 18, Mateusz Winkowski, Łukasz Zinkiewicz

Podstawy Fizyki III Optyka z elementami fizyki współczesnej. wykład 18, Mateusz Winkowski, Łukasz Zinkiewicz Podstawy Fizyki III Optyka z elementami fizyki współczesnej wykład 18, 07.12.2017 wykład: pokazy: ćwiczenia: Czesław Radzewicz Mateusz Winkowski, Łukasz Zinkiewicz Radosław Łapkiewicz Wykład 17 - przypomnienie

Bardziej szczegółowo

Wykład 14. Termodynamika gazu fotnonowego

Wykład 14. Termodynamika gazu fotnonowego Wykład 14 Termodynamika gazu fotnonowego dr hab. Agata Fronczak, prof. PW Wydział Fizyki, Politechnika Warszawska 16 stycznia 217 dr hab. A. Fronczak (Wydział Fizyki PW) Wykład: Elementy fizyki statystycznej

Bardziej szczegółowo

Podstawy fizyki kwantowej

Podstawy fizyki kwantowej Podstawy fizyki kwantowej Fizyka kwantowa - co to jest? Światło to fala czy cząstka? promieniowanie termiczne efekt fotoelektryczny efekt Comptona fale materii de Broglie a równanie Schrodingera podstawa

Bardziej szczegółowo

Równania Maxwella. Wstęp E B H J D

Równania Maxwella. Wstęp E B H J D Równania Maxwella E B t, H J D t, D, B 0 Równania materiałowe B 0 H M, D 0 E P, J E, gdzie: 0 przenikalność elektryczną próżni ( 0 8854 10 1 As/Vm), 0 przenikalność magetyczną próżni ( 0 4 10 7 Vs/Am),

Bardziej szczegółowo

Równanie falowe Schrödingera ( ) ( ) Prostokątna studnia potencjału o skończonej głębokości. i 2 =-1 jednostka urojona. Ψ t. V x.

Równanie falowe Schrödingera ( ) ( ) Prostokątna studnia potencjału o skończonej głębokości. i 2 =-1 jednostka urojona. Ψ t. V x. Równanie falowe Schrödingera h Ψ( x, t) + V( x, t) Ψ( x, t) W jednym wymiarze ( ) ( ) gdy V x, t = V x x Ψ = ih t Gdy V(x,t)=V =const cząstka swobodna, na którą nie działa siła Fala biegnąca Ψ s ( x, t)

Bardziej szczegółowo

Źródła światła: Lampy (termiczne) na ogół wymagają filtrów. Wojciech Gawlik, Metody Optyczne w Medycynie 2010/11 - wykł. 3 1/18

Źródła światła: Lampy (termiczne) na ogół wymagają filtrów. Wojciech Gawlik, Metody Optyczne w Medycynie 2010/11 - wykł. 3 1/18 Źródła światła: Lampy (termiczne) na ogół wymagają filtrów Wojciech Gawlik, Metody Optyczne w Medycynie 2010/11 - wykł. 3 1/18 Lampy: a) szerokopasmowe, rozkład Plancka 2hc I( λ) = 5 λ 2 e 1 hc λk T B

Bardziej szczegółowo

ZASADY ZALICZENIA PRZEDMIOTU MBS

ZASADY ZALICZENIA PRZEDMIOTU MBS ZASADY ZALICZENIA PRZEDMIOTU MBS LABORATORIUM - MBS 1. ROZWIĄZYWANIE WIDM kolokwium NMR 25 kwietnia 2016 IR 30 maja 2016 złożone 13 czerwca 2016 wtorek 6.04 13.04 20.04 11.05 18.05 1.06 8.06 coll coll

Bardziej szczegółowo

ZADANIE 111 DOŚWIADCZENIE YOUNGA Z UŻYCIEM MIKROFAL

ZADANIE 111 DOŚWIADCZENIE YOUNGA Z UŻYCIEM MIKROFAL ZADANIE 111 DOŚWIADCZENIE YOUNGA Z UŻYCIEM MIKROFAL X L Rys. 1 Schemat układu doświadczalnego. Fala elektromagnetyczna (światło, mikrofale) po przejściu przez dwie blisko położone (odległe o d) szczeliny

Bardziej szczegółowo

Źródła promieniowania optycznego problemy bezpieczeństwa pracy. Lab. Fiz. II

Źródła promieniowania optycznego problemy bezpieczeństwa pracy. Lab. Fiz. II Źródła promieniowania optycznego problemy bezpieczeństwa pracy Lab. Fiz. II Reakcje w tkankach wywołane przez promioniowanie optyczne (podczerwień, widzialne, ultrafiolet): Reakcje termiczne ze wzrostem

Bardziej szczegółowo

Podsumowanie W9. Wojciech Gawlik - Wstęp do Fizyki Atomowej, 2003/04. wykład 12 1

Podsumowanie W9. Wojciech Gawlik - Wstęp do Fizyki Atomowej, 2003/04. wykład 12 1 Podsumowanie W9 Obserwacja przejść rezonansowych wymuszonych przez pole EM jest moŝliwa tylko, gdy istnieje róŝnica populacji. Tymczasem w zakresie fal radiowych poziomy są prawie jednakowo obsadzone.

Bardziej szczegółowo

Podstawy Fizyki IV Optyka z elementami fizyki współczesnej. wykład 11, Radosław Chrapkiewicz, Filip Ozimek

Podstawy Fizyki IV Optyka z elementami fizyki współczesnej. wykład 11, Radosław Chrapkiewicz, Filip Ozimek Podstawy Fizyki IV Optyka z elementami fizyki współczesnej wykład 11, 19.03.2012 wykład: pokazy: ćwiczenia: Czesław Radzewicz Radosław Chrapkiewicz, Filip Ozimek Ernest Grodner Wykład 10 - przypomnienie

Bardziej szczegółowo

Wydajność konwersji energii słonecznej:

Wydajność konwersji energii słonecznej: Wykład II E we Wydajność konwersji energii słonecznej: η = E wy E we η całkowite = η absorpcja η kreacja η dryft/dyf η separ η zbierania E wy Jednostki fotometryczne i energetyczne promieniowania elektromagnetycznego

Bardziej szczegółowo

Wprowadzenie do optyki (zjawisko załamania światła, dyfrakcji, interferencji, polaryzacji, laser) (ćw. 9, 10)

Wprowadzenie do optyki (zjawisko załamania światła, dyfrakcji, interferencji, polaryzacji, laser) (ćw. 9, 10) Wprowadzenie do optyki (zjawisko załamania światła, dyfrakcji, interferencji, polaryzacji, laser) (ćw. 9, 10) 1. Dyfrakcja Dyfrakcja, czyli ugięcie, to zjawisko polegające na zaburzeniu prostoliniowego

Bardziej szczegółowo

Stara i nowa teoria kwantowa

Stara i nowa teoria kwantowa Stara i nowa teoria kwantowa Braki teorii Bohra: - podane jedynie położenia linii, brak natężeń -nie tłumaczy ilości elektronów na poszczególnych orbitach - model działa gorzej dla atomów z więcej niż

Bardziej szczegółowo