• 寿命:大多数氦氖激光器故障都是由于管内氦气逸出造成的。氦气是一种非常小的气体,很难被任何容器捕获。仅基于氦气扩散的氦氖激光器寿命受两个因素影响:管内氦气的压力和管材料的扩散系数。在所有氦氖激光器中,管内氦气的压力是相当的,这意味着这里更重要的因素是管壁本身的扩散系数。玻璃的扩散系数比金属高得多,这导致氦气通过玻璃的扩散率比通过金属的扩散率高出约十倍。玻璃的扩散系数也高度依赖于温度,这使得在高温下操作或储存对全玻璃管的影响比对主要为金属的管的影响要大得多。我们管的金属也充当管的阴极,这意味着集中在我们阴极上的电流密度比玻璃管中的典型阴极低得多。这种较低的电流密度减少了材料溅射到孔内引起的故障。
已开发出一种通过测量散射光的角度分布来研究表面粗糙度的仪器。在我们的仪器中,氦氖激光器发出的光束以可能变化的入射角照射表面。散射光分布由位于半圆形轭架中的 87 个光纤传感器阵列检测,该半圆形轭架可绕其轴旋转,以便可以在整个半球上采样散射辐射。检测器阵列的输出在实验室计算机中数字化、存储和分析。最初的实验集中在高度二维的不锈钢表面测量上,其产生的散射分布位于入射平面内。通过将角度散射数据与由触针式仪器测量的数字化粗糙度轮廓计算出的理论角度散射分布进行比较来分析结果。理论分布是通过将粗糙度分布代入 Beckmann 和 Spizzichino 开发的电磁散射积分方程的运算数来计算的。这种方法直接测试了基本光学理论的准确性。
已开发出一种通过测量散射光的角度分布来研究表面粗糙度的仪器。在我们的仪器中,氦氖激光器发出的光束以可能变化的入射角照射表面。散射光分布由位于半圆形轭架中的 87 个光纤传感器阵列检测,该半圆形轭架可绕其轴旋转,以便可以在整个半球上采样散射辐射。检测器阵列的输出在实验室计算机中数字化、存储和分析。最初的实验集中在高度二维的不锈钢表面测量上,其产生的散射分布位于入射平面内。通过将角度散射数据与由触针式仪器测量的数字化粗糙度轮廓计算出的理论角度散射分布进行比较来分析结果。理论分布是通过将粗糙度分布代入 Beckmann 和 Spizzichino 开发的电磁散射积分方程的运算数来计算的。这种方法直接测试了基本光学理论的准确性。
简介:科学计数法和有效数字。不同系统中的单位。矢量:矢量回顾、矢量导数、线积分和面积分、标量的梯度。力学:坐标系。恒定加速度下的运动,牛顿定律及其应用,匀速圆周运动。涡旋运动,摩擦力。功和能量。势能、能量守恒、能源和我们的环境。静电和磁学:库仑定律、高斯定律、导体周围的电场、电介质。磁场。电流上的磁力。半导体物理学:半导体中的能级、空穴概念、本征区域和非本征区域、质量作用定律、P-N 结、晶体管。波和振荡:具有一个自由度的系统的自由振荡、经典波动方程。连续弦的横模。驻波。波的色散关系。光学与激光:光学和激光的基本介绍。衍射光栅。激光器,粒子数反转。谐振腔。量子效率。氦氖激光器、红宝石激光器和二氧化碳激光器。现代物理学:光电效应、康普顿效应、氢原子的玻尔理论、原子光谱、质量减小、德布罗意假设、布拉格定律、电子显微镜、塞曼效应、原子核、质能关系、结合能、核力和基本力、指数衰减和半衰期。
激光这个词是受激辐射光放大的缩写。激光用于各种设备和应用,例如超市扫描仪、光盘存储驱动器、光盘播放器、眼科和血管成形术以及军事瞄准。激光还彻底改变了物理化学研究。它们对光谱学和光引发反应或光化学领域的影响是巨大的。利用激光,化学家可以以高光谱或时间分辨率测量分子的光谱和光化学动力学。此外,这些技术非常灵敏,可以研究单个分子。今天的每一位化学家都应该知道激光的工作原理,并了解它们产生的光的独特性质。要了解激光的工作原理,我们首先必须了解电子激发原子或分子衰变回到基态的各种途径。激光的产生取决于这些激发原子或分子衰变回到基态的速率。因此,我们将讨论爱因斯坦开发的速率方程模型,该模型描述了原子能级之间的光谱跃迁动力学。我们将看到,在考虑制造激光器之前,我们必须了解两个以上原子能级之间的跃迁。然后,我们将讨论激光器设计的一般原理,并描述研究化学实验室中使用的一些激光器。特别是,我们将通过详细检查氦氖激光器来说明激光器的工作原理。以氯化碘 ICl(g) 的激光光谱为例,我们将看到激光器可以解析使用传统灯式光谱仪无法观察到的光谱特征。然后,我们将研究光化学反应,即 ICN(g) 的光诱导解离或光解离。我们将了解到,可以使用输出飞秒(1 o-ts s)光脉冲的激光器测量 I-CN 键在吸收到解离电子态后断裂所需的时间。 5 91