Lasers
Laserlicht
Een laser is een lichtbron waar heel speciaal licht uit komt.
Het licht is monochromatisch
de bundel is zeer evenwijdig
alle fotonen zijn met elkaar in fase. ( golven “ in de maat”)
de intensiteit is erg hoog (veel energie per mm2 )
l.a.s.e.r.
Het woord laser komt van light amplification bij stimulated emission of radiation.
Licht versterking door gestimuleerde emissie van straling.
+ +
+
+ +
Foton
Atoom ( grondtoestand)
Atoom (aangeslagen toestand)
Gestimuleerde emissie Gestimuleerde emissie
Als een atoom in de aangeslagen toestand is, zal hij
terugvallen naar de grondtoestand en in willekeurige richting een foton uitzenden. Het moment van terugvallen is in principe ook willekeurig.
Gestimuleerde emissie vindt plaats als een atoom in de aangeslagen toestand is en er een geschikt foton aan komt vliegen. Met geschikt wordt bedoeld: een foton dat het atoom zelf uit zou kunnen zenden. Dan zal de emissie niet
willekeurig zijn. Er komen twee fotonen van het atoom af die gelijk zijn wat betreft frequentie, richting en fase. Zie
hiernaast.
Als deze twee fotonen bij andere aangeslagen atomen komen zullen er weer gelijke fotonen bij komen. Zo ontstaat er foton- lawine.
Spiegels
We plaatsen de atomen tussen twee evenwijdige spiegels waarvan één gedeeltelijk doorlatend is. Gevolg: een gedeelte van de fotonen treedt uit het systeem als een
monochromatisch evenwijdige bundel licht. Laserlicht.
Applets
Bekijk de applets die je hieronder ziet.
http://web.phys.ksu.edu/vqm/laserweb/Ch-3/F3s5p1.htm http://www.colorado.edu/physics/2000/lasers/lasers4.html
http://phet.colorado.edu/simulations/sims.php?sim=Lasers
The Helium-Neon Laser
While not the most powerful or efficient laser, the helium-neon laser has many advantages over other types of lasers. Most lasers have an efficiency of about 1 percent, about ten times the efficiency of the typical helium-neon laser. Most lasers are capable of delivering power far in excess of the helium-neon laser's 75 milliwatt limit. The advantages of helium-neon lasers are that they can emit visible light, are affordable and have good beam quality. While most lasers cannot efficiently emit visible light, helium-neon lasers usually emit at 632.8nm, producing a red beam. Helium-neon lasers do not require any consumables (sapphire rods or cryogenic gases for example), nor do they generate enough heat to require special cooling devices. They also have good beam quality, that is, their beams stay tightly focused even over long distances.
Helium-neon lasers are versatile devices that have many useful applications. They are often found in integrated bar code readers (the hand-held bar code readers use red semiconductor lasers or red LEDs.) Because they can emit visible light, helium-neon lasers are used in laser surgery to position the powerful infrared cutting beams. Surveyors take advantage of the helium-neon laser's good beam quality to take precise measurements over long distances or across inaccessible terrain. Red helium- neon lasers are also used in holography.
Vragen
Hoeveel J licht levert de Helium-Neon Laser per seconde?
Hoeveel energie heeft één foton? Geef je antwoord in J en in eV.
Hoeveel fotonen worden per seconde uitgezonden?
