химический каталог




Экспериментальные методы в химии полимеров. Часть 1

Автор Я.Рабек

N{ > No,

в противном случае поглощение будет преобладать над испусканием. Для того чтобы создать условия для реализации инверсной заселенности, необходимо достичь соответствующих параметров

Частично.

Полностью отражающее

отражающее зеркало

зерлало Атомы газа '

±

Рис. 10.20. Различные абсорбционные и эмиссионные процессы.

2. Самопроизвольное испускание имеет место при возвращении

возбужденного атома в основное состояние. Обычно время жизни

возбужденного состояния составляет Ю-9—Ю-4 с.

Скорость самопроизвольного испускания = ANlt (10.10)

где А— коэффициент Эйнштейна для самопроизвольного испускания, N\ — число атомов в возбужденном состоянии.

3. Индуцированное испускание наблюдается, когда дополнительный фотон с энергией, точно равной энергии поглощенного

фотона, сталкивается с атомом, находящимся в возбужденном состоянии. Этот фотон соединяется со вторым фотоном от атома в

возбужденном состоянии, что обусловливает усиление потока фотонов. Волна второго фотона по фазе совпадает с волной, которая вызвала его выделение, что приводит к полностью когерентному по фазе излучению.

Скорость индуцированного испускания = ICNU (10.11)

где С — коэффициент Эйнштейна для индуцированного испускаРис. 10.21. Принцип действия лазера.

для действия лазера. Увеличение заселенности атомов в возбужденном состоянии иногда называют оптической накачкой (оптическим методом возбуждения).

Для усиления индуцированного испускания лазерное устройство помещают в оптический резонатор — длинную трубку, закрытую двумя зеркалами, одно из которых полупрозрачно (рис. 10.21). Расстояние между зеркалами представляет собой целое кратное требуемой длины волны. В оптическом резонаторе прирост энергии наблюдается при заданной длине волны (резонансная частота), а

168

Глава 10

Оптические методы

169

потеря энергии происходит при других длинах волн. Фотоны, движущиеся вдоль оси трубки, отражаются торцевыми зеркалами, тогда как фотоны, распространяющиеся в других направлениях, гибнут. При движении фотонов по трубке индуцированное испускание вызывает быстрый рост их интенсивности, усиливаемый при повторных отражениях. Часть движущегося пучка может покидать трубку через полупрозрачное зеркало.

Ниже приведены наиболее важные свойства лазеров.

1. Лазерное излучение является высокомонохроматическим (узкая ширина линии).

2. Лазерные лучи исключительно интенсивны. Вся энергия лазера концентрируется в очень узком параллельном пучке, имеющем относительно постоянную площадь сечения на больших расстояниях.

3. Лазерные лучи, будучи сильно сфокусированными, позволяют исследовать или облучать образцы очень малых размеров.

4. Лазерные лучи, будучи очень хорошо коллимированными, позволяют упростить оптическую геометрию, использующуюся в приборах для спектроскопии.

5. Лазерные лучи характеризуются четко выраженной поляризацией, поэтому они особенно полезны для точных измерений деполяризации.

Внимание. На лазерный луч нельзя смотреть даже в темных очках. Необходимо принимать меры предосторожности, чтобы при установке зеркал лазерный луч не отражался в глаза.

10.6.1.

Обзорная литература: 209, 279, 365, 393, 485, 497, 523, 695, 742, 811, 939, 1038, 1064, 1152, 1156, 1210, 1319, 1358, 1376.

Гелиево-неоновый лазер

Гелиево-неоновый лазер имеет оранжево-красное излучение при длине волны 6329 А с выходной мощностью порядка нескольких милливатт. Пропускание лазерного излучения имеет место между энергетическими уровнями неона, гелий же используется для оптической накачки неона и создания инверсной заселенности. При пропускании через гелий электрического тока его атомы переходят в возбужденные состояния в результате столкновения со свободными электронами и затем ступенчато спускаются на соответствующие энергетические уровни. Те атомы, которые попадают на уровни 2's в 2's, остаются там в течение длительного времени. Постепенно атомы собираются на тех уровнях, заселенность которых достаточно высока. При столкновении возбужденного атома гелия с невозбужденным атомом неона возбуждение переносится на последний. Две другие линии наблюдаются при 3,39 и 1,15 мкм (рис. 10.22).

Типичный гелиево-неоновый лазер показан на рис. 10.23. В него входит трубка из стекла пирекс (длиной 35 см и диаметром 2 мм)

Стадия 1: возбуждение атомов Ne

Стадия I: возбуждение атомов Не

Стадия Ш'

лазерноеиндуцированное

испускание

света

с электродами на боковой поверхности и окнами из плавленого Si02, установленными под углом Брюстера на концах трубки. В таком виде выходящий лазерный луч является поляризованным. Лазерную трубку вначале вакуумируют, затем заполняют гелием при давлении ~2,5 мм рт. ст и неоном при 0,5 мм рт. ст. Электроды

Стадия II: перекос зоереии

простмш- а результате венцо Не о Ne столкновении с злентошми

3sД =3,39мнм

? Зр

2's ?

Гелий

Полностью Трубка,

отражающее с газовой

зеркало плазмой

\ Окно с умом Брюстера

? ЗкектроШ

Лазерное инициированное - испускание света.

Рис.

страница 47
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109

Скачать книгу "Экспериментальные методы в химии полимеров. Часть 1" (6.55Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
обучение сервису кондиционеров спб
сувениры для свадьбы
Вафельницы KitchenAid
полка для икон своими руками

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(04.12.2016)