Решение задач по химии. Учебник по аналитической химии

Лазер (аббревиатура light amplification by stimulated emission of radiation — усиление света с помощью вынужденного испускания излучения) представляет собой устройство, состоящее из газообразной, жидкой или твердой среды, молекулы или атомы которой возбуждают, чтобы получить инверсию заселенности электронов. В результате получают вынужденное испускание, которое дает практически монохроматичный и когерентный (т. е. совпадающий по фазе в пространстве и во времени) пучок света с той же частотой, что и возбуждающие фотоны. Для получения и поддержания инверсии заселенности необходима так называемая энергия накачки, которую подводят в виде фотонов (например, с помощью импульсной лампы или другого лазера) или в виде электрического разряда. Лазеры, за исключением некоторых газовых, обычно используют оптический резонатор для увеличения мощности. Этот резонатор состоит из двух параллельных зеркал, одно из которых полупрозрачно. Фотоны отражаются вперед и назад между двумя зеркалами, и только небольшая доля пучка выходит через полупрозрачное зеркало. В зависимости от среды генерация может протекать на одной или нескольких линиях. Другую возможность представляет испускание диапазона длин волн, что делает возможным непрерывную перестройку длины волны до необходимого значения (перестраиваемый лазер, например, лазер на красителе, Ti:сапфировый лазер). Испускаемую лазером фундаментальную длину волны можно изменять, используя нелинейную оптику, например, кристалл с фиксированным изменением частоты или оптический параметрический генератор. В первом случае длину волны можно разделить на два, три или четыре, тогда как во втором — длину волны можно непрерывно перестраивать в определенном диапазоне.

Луч может быть круглым или прямоугольным. Важным параметром является распределение энергии по профилю луча. Например, энергия может проявлять гауссов профиль. Режим работы лазера может быть непрерывным (непр.) или импульсным (имп.). В настоящее время используют два импульс-пых режима: режим модуляции добротности и синхронизации мод. Для описания импульсных лазеров используют длительность импульса и частоту повторения. Для выражения числа фотонов в случае непрерывных лазеров обычно используют мощность (Вт или мВт), тогда как для импульсных лазеров обычно используют энергию импульса (Дж, мДж или мкДж).

Если луч затем фокусируют, важным параметром является плотность мощности (Вт-см-2) и поток (Дж-см-2) в фокальном пятне. Плотность мощности и поток связаны с мощностью и энергией соответственно и с размером пятна, который в свою очередь зависит от фокусирующей системы и перетяжки образующегося луча.

Аналитические применения лазеров основаны по крайней мере на одном из следующих свойств: монохроматичность, когерентность, высокая плотность мощности (или поток). Примером использования монохроматичности служит резонансная ионизационная масс-спектрометрия (РИМС, см. разд. 8.5) и спектроскопия комбинационного рассеяния (см. разд. 9.2 и 10.5). Высокий поток используют для лазерной абляции (см. разд. 8.1 и 8.5).

Обзор основных характеристик доступных в настоящее время лазеров приведен в таблице ниже.

Если нужно решить контрольную по химии - обращайтесь к нам
Поможем быстро и качественно решить задачи по химии, выполнить контрольную работу или написать реферат. Консультируем по химии онлайн.

Использование материалов сайта возможно при условии указания активной ссылки
Решить химию

Главная страница сайта	Услуги решения задач по химии
Лекции по химии	Учебник - общая химия