Презентация по теме: "Квантовая природа излучения и поглощения света. Постулаты Бора . Лазеры."

• 1 слайд

  Квантовая природа излучения
  и поглощения света
  
  Постулаты Бора
  

• 2 слайд

  Нильс Бор, 1913г.
  Модель Резерфорда + идеи Планка
  
  I постулат: стационарные состояния
  

• 3 слайд

  I постулат – постулат стационарных состояний
  
  существуют особые, стационарные состояния атома, находясь в которых атом, не излучает энергию, при этом электроны в атоме движутся с ускорением. Каждому стационарному состоянию соответствует определенная энергия Еп.
  
  

• 4 слайд

  II постулат – правило частот
  излучение света происходит при переходе атома из стационарного состояния с большей энергией Ek в стационарное состояние с меньшей энергией Еп.
  Энергия излученного фотона равна разности энергий стационарных состояний:
  
  

• 5 слайд

  При поглощении света атом переходит из стационарного состояния с меньшей энергией в стационарное состояние с большей энергией.
  
  

• 6 слайд

• 7 слайд

• 8 слайд

• 9 слайд

  Если на атом, находящийся в возбужденном состоянии 2, действует внешнее излучение с частотой, удовлетворяющей условию hv = Е2 – Е1, то возникает вынужденный (индуцированный) переход в основное состояние 1
  с излучением фотона той же энергии
  hv = Е2 – Е1
  
  Вторичные фотоны неотличимы от первичных, являясь точной их копией.
  

• 10 слайд

  Принцип детального равновесия
  при термодинамическом равновесии каждому процессу можно сопоставить обратный процесс, причем скорости их протекания одинаковы.
  

• 11 слайд

  Вынужденное излучение (вторичные фотоны) тождественно вынуждающему излучению (первичным фотонам):
  оно имеет такие же частоту, фазу, поляризацию и направление распространения, как и вынуждающее излучение.
  
  Вынужденное излучение строго когерентно с вынуждающим излучением, т.е. испущенный фотон неотличим от фотона, падающего на атом.
  

• 12 слайд

  Радиусы орбит
  Радиусы стационарных орбит квантованы, т. е. имеют дискретные значения, пропорциональные квадрату главного квантового числа.
  
  - наименьший радиус орбиты
  

• 13 слайд

  Энергия стационарного состояния
  где n = 1, 2, 3, ... .
  Энергия электрона в атоме принимает не любые, а дискретные значения, т. е. квантуется.
  
  

• 14 слайд

  Энергия основного состояния электрона в атоме водорода:
  
  Состояния с n=2,3,4,… соответствуют возбужденным состояниям
  n=1
  

• 15 слайд

  Излучения света
  Формула Ридберга, 1890г.
  
  – постоянная Ридберга
  k > n
  

• 16 слайд

  Все частоты излучений атома водорода. Они составляют ряд серий, каждая из которых образуется при переходах атома в одно из энергетических состояний со всех верхних энергетических состояний (состояний с большей энергией).
  
  

• 17 слайд

  Спектральные серии водорода
  E3 → E2
  E4 → E2
  E5 → E2
  E6 → E2
  

• 18 слайд

  Лазеры
  
  

• 19 слайд

  Лазеры
  - генератор индуцированного когерентного излучения
  Индуцированное излучение (вынужденное)– излучение под действием света
  +
  +
  

• 20 слайд

  Слово «лазер» образовано из начальных букв английской фразы:
  Light Amplification by Stimulated of Radiation,
  «усиление света посредством вынужденного излучения».
  Другое название – квантовый генератор оптического излучения.
  

• 21 слайд

  Лазеры генерируют
  
  в видимой, инфракрасной и ближней ультрафиолетовой
  областях (в оптическом диапазоне).
  

• 22 слайд

  Мазер
  
  — квантовый генератор, излучающий когерентные электромагнитные волны сантиметрового диапазона (микроволны).
  
  Его название — сокращение фразы «Усиление микроволн с помощью вынужденного излучения»
  

• 23 слайд

  Принцип действия лазеров
  

• 24 слайд

  Индуцированное излучение
  

• 25 слайд

  Индуцированное излучение
  

• 26 слайд

  Усиление света (трехуровневая система)
  
  На уровне 3 система «живет» мало, после самопроизвольно переходит в состояние 2 без излучения света. (Е передается крис. решетке.)
  Переход 2  1 под действием внешней электромагнитной волны сопровождается излучением. После вспышки мощной лампы система переходит в состояние 3 и спустя промежуток времени оказывается в состоянии 2, в котором «живет» сравнительно долго.
  «Перенаселенность» возбужденного уровня 2.
  
  
  

• 27 слайд

  https://studfiles.net/preview/3897978/page:8/