Особливості лазерного випромінювання

Лазерне випромінювання за своїми властивостями значно відрізняється від випромінювання звичайних джерел світла. Відзначимо його характерні особливості.

1. Когерентність. Випромінювання є висококогерентним, що обумовлено властивостями вимушеного випромінювання. При цьому має місце не тільки тимчасова, але і просторова когерентність: різниця фаз у двох точках площини, перпендикулярної напрямку поширення, зберігається постійною (рис. 31.5, а).

2. коллімірованіе. Лазерне випромінювання є коллімірованним, тобто всі промені в пучку майже паралельні один одному (рис. 31.5, б). На великій відстані лазерний пучок лише незначно збільшується в діаметрі. Так як кут розходження φ малий, то інтенсивність лазерного пучка слабо зменшується з відстанню. Це дозволяє передавати сигнали на величезні відстані при малому ослабленні їх інтенсивності.

3. Монохроматичність. Лазерне випромінювання є у високому ступені монохроматичним, тобто містить хвилі практично однаковою частоти (ширина спектральної лінії складає Δλ ≈ 0,01 нм).

До появи лазерів випромінювання з деякою мірою монохроматичности вдавалося отримати за допомогою приладів – монохроматоров, що виділяють із суцільного спектра вузькі спектральні інтервали (вузькі смуги довжин хвиль), проте потужність світла в таких смугах мала.

4. Висока потужність. За допомогою лазера можна забезпечити дуже високу потужність монохроматичноговипромінювання – до 105 Вт в безперервному режимі. Потужність імпульсних лазерів на кілька порядків вище. Так, неодимовий лазер генерує імпульс з енергією Е = 75 Дж, тривалість якого t = 3х10-12 с. Потужність в імпульсі дорівнює Р = Е / t = 2,5х1013 Вт (для порівняння: потужність ГЕС становить Р ~ 109 Вт).

5. Висока інтенсивність. В імпульсних лазерах інтенсивність лазерного випромінювання дуже висока і може досягати I = 1014-1016 Вт / см2 (пор. Інтенсивність сонячного світла поблизу земної поверхні I = 0,1 Вт / см2).

6. Висока яскравість. У лазерів, що працюють у видимому діапазоні, яскравість лазерного випромінювання (сила світла з одиниці поверхні) дуже велика. Навіть найслабші лазери мають яскравість 1015 кд / м2 (для порівняння: яскравість Сонця L ~ 109 кд / м2).

7. Тиск. При падінні лазерного променя на поверхню тіла створюється тиск (Д). При повному поглинанні лазерного випромінювання, що падає перпендикулярно поверхні, створюється тиск Д = I / c, де I-інтенсивність випромінювання, з – швидкість світла у вакуумі. При повному відображенні величина тиску в два рази більше. Для інтенсивності I = 1014 Вт / см2 = 1018 Вт / м2; Д = 3,3х109 Па = 33 000 атм.

8. Поляризованность. Лазерне випромінювання повністю поляризоване.

ПОДІЛИТИСЯ: