Задача №331-s по физике (11 класс, Мякишев Г.Я.)

Н. Г. Басов, А. М. Прохоров и Ч. Таунс в 1964 г. были удосто- ены Нобелевской премии. В 1960 г. Т. Г. Мейманом в США был создан первый ла- зер* — квантовый генератор электромагнитных волн в види- мом диапазоне спектра. Свойства лазерного излучения Лазерные источники света обладают рядом существенных преимуществ по сравнению с другими источниками света. 1. Лазеры способны создавать пучки света с очень малым углом расхождения (около 10–5 рад). На Луне такой пучок, испущенный с Земли, даёт пятно диаметром 3 км. 2. Свет лазера обладает исключительной монохроматич- ностью. В отличие от обычных источников света, атомы ко- торых излучают свет независимо друг от друга, в лазерах атомы излучают свет согласованно. Поэтому фаза волны не испытывает нерегулярных изменений. В отличие от обыч- ных источников света, два лазера дают когерентные волны, которые могут интерферировать друг с другом. 3. Лазеры являются самыми мощными источниками све- та. В узком интервале спектра кратковременно (в течение промежутка времени продолжительностью порядка 10–9 с) у некоторых типов лазеров достигается интенсивность излу- чения 1014 Вт/см2, в то время как интенсивность излучения Солнца равна только 7•103 Вт/см2, причём суммарно по все- му спектру. На узкий же интервал = 10–6 см (ширина спектральной линии лазера) приходится у Солнца всего лишь 0,2 Вт/см2. Напряжённость электрического поля в электро- магнитной волне, излучаемой лазером, превышает напря- жённость поля внутри атома. Принцип действия лазеров В обычных условиях большинство атомов находится в низ- шем энергетическом состоянии. Поэтому при низких темпе- ратурах вещества не светятся. При прохождении электромагнитной волны сквозь веще- ство её энергия поглощается. За счёт поглощённой энергии * Слово лазер образовано как сочетание первых букв слов анг- лийского выражения «Light Amplification by Stimulated Emiss ion of Radiation» («усиление света при помощи индуцированного излу- чения»).