Гелий-неон лазері

Қазақстан Республикасы Білім және Ғылым министрлігі

Академик Е.А.Бөкетов атындағы Қарағанды Университеті

Физика – техникалық факультеті

Радиофизика және электроника кафедрасы

Пән: «Лазерлік жүйелер»

Тақырыбы: «Гелий-неон лазері»

КУРСТЫҚ ЖҰМЫС

6В07104-«Аспап жасау» мамандығы

Орындады: ФП-306к-21 тобының студенті                       М.Т.Турганбеков

Тексерді: ф.м.ғ.к., радиофизика және электроника

кафедрасының профессоры                                                А.К.Аймуханов

Қарағанды 2024

Мазмұны

Кіріспе...............................................................................................................3

1. Лазерлердің жұмыс істеу принципі және түрлері.....................................4

   1.1.Лазерлердің жұмыс істеу принципі.......................................................4

   1.2.Лазерлердің түрлері................................................................................10

2. Гелий-неон лазері.........................................................................................11

   2.1. Гелий-неон лазерінің жалпы сипатамалары........................................11

   2.2.Жұмыс істеу принципі...........................................................................13

Қорытыңды......................................................................................................20

Пайдаланылған әдебиеттер тізімі..................................................................21

Кіріспе

Лазерлердің спонтанды сәуле шығаратын жарық көздерінен айырмашылығы, оларда еріксіз сәуле шығару құбылысының болуы. Лазер сөзі «Light amplificaftion by stimulated emission of radiation» деген ағылшын сөз тіркесінің аббревиатурасы болып табылады, оны былай аударуға болады, «Cәулеленудің еріксіз шығуының көмегімен жарықтың күшейтілуі». Лазердің жұмыс істеуі үш негізгі шарттың орындалуымен анықталады. Біріншіден, белсенді орта қажет, яғни оптикалық диапазонда еріксіз сәуле шығару байқалатын атомдар, молекулалар немесе иондар жиынтығы болуы. Екіншіден, энергияның қозған деңгейінің инверсиялық қоныстануын тудыру қажет. Инверсиялық қоныстануды тудыру үшін көбінесе, импульстік шамның көмегімен оптикалық толтыру қолданылады. Үшіншіден, лазерлік генерация жүйеде оң кері байланыс болғанда мүмкін болады. Бұл байланысты тудыру кезінде генерацияланған жарықтың бір бөлігі жұмыс затының ішінде қалады және жаңа қозған бөлшектердің сәуле шығаруын тудырады. Бұл үшін белсенді ортаны екі жазық немесе сфералық айнасы бар оптикалық резонатордың ішіне орналастырады. Резонатор жарық толқынының белсенді орта арқылы көп рет өтуін қатамасыз етеді. Жарық интенсивтілігі табалдырықтық мәнге жеткен кезде сәуленің бір бөлігі резонатордан шығып кетеді. 

Электромагниттіқ сәулелердің заттармен өзара әсерлесуі: жұтылу, спонтанды сәуле шығару, еріксіз сәуле шығару.

Жұтылу процесі- атоммен фотонның соқтығысуы кезінде, фотонның энергиясы атомның ішкі энергиясына ауысуын айтады,яғни электронды неғұрлым жоғарғы энергетикалық деңгейде ауыстыруға келеді.

Жұтылу жылдамдығы = [pic 1]

Спонданды сәуле шығару процесі- қозған атом негізгі күйге қайтқан кезде байқалады.Қозған күйдің сипаттамалы өмір сүру уақыты – 10 c құрайды.[pic 2][pic 3]

Спонтанды сәуле шығарудың жылдамдығы = [pic 4]

Еріксіз сәуле шығару процесі – жұтылған фотонның энергиясына тең энергияға ие болатын тағы бәр фотон, қозған күйдегі атоммен әсерлескен кезде іске асырылады.Бұл жағдайда қозған атом екінші фотонның әсерінен өзі фотон шығарады, соның нәтижесінде жарық ағынының күшеюі пайда болады.Атом шығарған фотонды сипаттайтын электромагниттік толқын, сәуле шығаруды индукциялаған фотонды сипаттайтын толқынның жиілігімен және фазасымен сәйкес келеді.Бұл фаза бойынша когорентті және монохроматты жоғары дәрежеде болатын сәулеленудің құрылуына әкеледі.