激光原理考点总结

激光是一种特殊的光，具有高度的单色性、方向性和相干性。其原理

涉及光的发射、吸收和放大过程，同时也与原子、分子的能级结构有关。

以下是激光原理的一些重要考点总结。

1.激光的产生机制

激光的产生是通过受激辐射过程实现的。首先需要有一个激发源，如

电流激励、光激励或化学激发。该激发源提供能量，使散乱的原子或分子

处于高能级。然后，这些激发态粒子会通过受激辐射的过程，跃迁到低能级。在跃迁的过程中，它们会辐射出与激发源同频率、相位一致的光子，

从而形成激光。

2.激光的放大过程

激光放大需要使用一个激光介质，其中包含大量的激发态粒子。当激

发源激发介质时，激发态粒子在介质中传播并与其他原子或分子发生碰撞。在这些碰撞过程中，激发态粒子会通过受激辐射的过程辐射出同相、同频

的光子，从而使光波的能量得以增加。在辐射出的光子中，一部分会被吸收，而另一部分会继续在介质中传播，进一步增强光的能量。通过这一连

续的过程，激光的能量得以放大。

3.激光的构成

激光由三个基本部分组成：激发源、激光介质和光学共振腔。激发源

提供能量，使介质中的原子或分子激发到激发态。介质通过受激辐射的过程，将激发态粒子的能量转化为光子。光学共振腔则用于放大和反射光子，从而形成激光束。共振腔通常由两个反射镜构成，其中一个为半透镜，允

许一部分光子透过。

4.激光的性质

激光具有几个重要的性质。首先是高单色性，即激光只有一种频率。

这是由于激发态粒子跃迁到低能级时，辐射出的光子具有唯一的能量差。

其次是方向性，激光束呈现出非常狭窄的发散度，可用于远距离通信和激

光切割等应用。最后是相干性，激光光波的振动方式高度一致，相位间的

关系是稳定的。

5.激光的应用

激光在许多领域中得到了广泛应用。在医学中，激光可用于激光手术、皮肤治疗和眼科手术等。在科学研究中，激光常用于光谱分析和原子物理

实验。激光也被用于通信技术，例如光纤通信和光盘。此外，激光还可用

于制造业，如激光切割、激光焊接和激光打印等。

总结起来，激光原理的考点主要包括激光的产生机制、放大过程、构

成和性质等方面。理解这些基本原理对于理解激光的应用和性能具有重要

意义。

激光原理考点总结

对了课本两遍，基本覆盖所有考点，部分小四字体重在辅助理解。有填空、名词解释、计算、简答。计算题四个中出三个。↖(^ω^)↗ 第一章 1、光的基本性质：波粒二象性；波动性（电磁波），粒子性（光子流）。 2、光与物质的相互作用有：自发辐射、受激辐射、受激吸收。普通光源中（自发辐射）占主要；激光器中（受激辐射）占主要。 3、简答：自发辐射、受激辐射、受激吸收之间关系： A21n2dt+B21n2ρv dt=B12n1ρv dt 在光和大量原子系统的相互作用中，三者是同时发生的。在单位体积中，在dt时间内，由高能级E2通过自发辐射和受激辐射而跃迁到低能级E1的原子数，应等于低能级E1吸收光子而跃迁到高能级E2的原子数。 4、光谱的（线型）和（宽度）与光的（时间相干性）直接相关。自然增宽的线型函数：f N(v)=A/(4π2(v-v0)2+(1/2τ)2) f N(v)表示在频率v附近单位频率间隔的相对光强随频率的分布。A为比例常数。所得谱线的自然增宽是因为作为电偶极子看待的原子做衰减振动而造成的谱线增宽。 5、（名词解释）光的多普勒效应：随着光源和接收器的相对运动而发生光源的频率发生改变（频移）称为多普勒效应。运动对向接受体频率增高，背向接受体频率降低。 6、（名词解释）均匀增宽与非均匀增宽：

均匀增宽：自然增宽和碰撞增宽中每一个原子所发的光对谱线内任一频率都有贡献，而且这个贡献对每个原子都是等同的，这种增宽为均匀增宽。非均匀增宽：不同粒子对谱线不同频率部分的贡献不同, 即可分辨谱线线型哪一频带是由哪些特定粒子发射的(∵热运动速度矢量相同的粒子引起的频移相同) 7、（简答）实现光的放大的条件： 1）需要一个激励能源，用于把介质的粒子不断地由低能级抽送到高能级上去； 2）需要合适的发光介质（激光工作物质），它能在激励能源的作用下形成n2/g2>n1/g1的粒子数密度反成分布状态。 8、（简答）产生激光的条件： 1）有提供放大作用的增益介质作为激光工作物质，其激活粒子（原子、分子或离子）有适合于产生受激辐射的能级结构； 2）有外界激励源，将下能级的粒子抽运到上能级，使激光上下能级之间产生粒子数反转； 3）有光学谐振腔，增长激光介质的工作长度，控制光束的传播方向，选择被放大的受激辐射光频率以提高单色性。 9、计算：已知氢原子第一激发态E2与基态E1之间能量差为1.64*10-18J,火焰(T=2700K)中含有1020个氢原子。设原子按玻尔兹曼分布，且4g1=g2，求：（1）能级E2上的原子数n2为多少；（2）设火源中每秒发射的光子数为108n2，求光的功率为多少瓦。

激光测量技术总结

激光测量技术第一章激光原理与技术 1、简并度：同一能级对应的不同的电子运动状态的数目；简并能级：电子可以有两个或两个以上的不同运动状态具有相同的能级，这样的能级叫简并能级 2、泵浦方式：光泵浦，电泵浦，化学泵浦，热泵浦 3、激光产生三要素：泵浦，增益介质，谐振腔阀值条件:光在谐振腔来回往返一次所获得光增益必须大于或者等于所遭受的各种损耗之和. 4、He-Ne 激光器的三种结构：【主要结构：激光管（放电管，电极，光学谐振腔）+电源+光学元件】 1）内腔式；2）外腔式；3）半内腔式 5、激光器分类：1）工作波段：远红外、红外激光器；可见光激光器；紫外、真空紫外激光器；X 光激光器 2）运转方式：连续激光器；脉冲激光器；超短脉冲激光器 6、激光的基本物理性质：1）激光的方向性。不同类型激光器的方向性差别很大，与增益介质的方向性及均匀性、谐振腔的类型及腔长和激光器的工作状态有关。气体激光器的增益介质有良好的均匀性，且腔长大，方向性，最好！例1：对于直径3mm 腔镜的632.8nmHe-Ne 激光器输出光束，近衍射极限光束发散角为 2）激光的高亮度。 3）单色性。激光的频率受以下条件影响：能级分裂；腔长变化←泵浦、温度、振动 4）相干性：时间相干性(同地异时)：同一光源的光经过不同的路径到达同一位置，尚能发生干涉，其经过的时间差τc 称为相干时间。相干长度：例 : He-Ne laser 的线宽和波长比值为10-7求Michelson 干涉仪的最大测量长度是多少？解：，最大测量长度为Lmax=Lc/2=3.164m 。空间相干性（同时异地）：同一时间，由空间不同的点发出的光波的相干性。 7、相邻两个纵模频率的间隔为谐振腔的作用：（1）提供正反馈；（2）选择激光的方向性；（3）提高激光的单色性。例设He-Ne 激光器腔长L 分别为0.30m 、1.0m,气体折射率n~1,试求纵模频率间隔各为多少? 8、激光的横模：光场在横向不同的稳定分布，激光模式一般用TEMmnq 表示原因：激活介质的不均匀性，或谐振腔内插入元件（如布儒斯特窗）破坏了腔的旋转对称性。激光横模形成的主要因素是谐振腔两端反射镜的衍射作用,光束不再是平行光，光强也改变为非均匀的。 λ λν?=?=?=//2c t c L c 1 =?c ντm L c 328.6/2=?=λλrad d 4102/22.1-?≈≈λθnL C 2=?νHz 105.10.1121031.0m,Hz 1053 .012103,m 30.0288288 1?=???=?=?=???=?==?νννL L nL c

科教协同培养应用物理学专业创新人才成果总结报告

“科教协同培养应用物理学专业创新人才”成果总结报告大连理工大学应用物理学专业始建于1949年，1978年重建，是教育部高等学校特色专业建设专业，旨在培养具备宽厚的物理学理论基础、扎实的数理逻辑分析能力、很强的科学实践能力和创新能力的应用物理研究型人才，毕业生将在物理学及相关高新技术学科、交叉学科等领域继续深造，成为能够从事物理学基础性研究、应用物理研究和教学的精英人才。应用物理学属于基础学科，而基础学科的原始创新是?技术创新?的源头，是?创新型国家?建设的关键所在。2012年教育部、中国科学院联合颁发?科教结合协同育人行动计划?，旨在通过计划的实施，探索高等院校与科研院所联合培养人才的新模式，提高学生的实践能力和增强学生的创新本领，促进我国高等教育人才培养质量的提高。为了适应这一新形势下的人才培养需要，2013年7月我校与中国科学院大连化物所签署了科教结合?菁英计划?合作协议书，中科院物理所、长春光机所、中科院近代物理所、合肥等离子体物理所等多家院所参与联合培养。近几年来在辽宁省高等教育教学改革研究项目《科教协同培养应用物理学专业拔尖创新人才》等7项省级项目、教育部和辽宁省高等学校本科教学改革与教学质量工程建设项目《应用物理学专业综合改革》2项，以及大连理工大学2项重大、3项重点、3项面上教学改革项目等大力支持下，依托我校及合作单位的科研优势，科教协同，推动课堂教学与改革，强化实践能力的锻炼与提升，多通道培养学生国际视野，创新精英人才培养的管理机制与体制，从而建立以能力培养为目标的应用物理拔尖人才培养体系，中国科学报以?为本科生打造‘准科研’模式?为题，头版报道了我们的创新人才培养模式。具体分为以下几个方面 1、制定适合科教协同的拔尖人才培养方案为实施科教协同育人，充分发挥研究所和高校的双方优势，由大连理工大学、中科院大连化物所、长春光机所共同参与制定了适合科教协同的培养计划。这一培养计划的修订与具体实施，旨在培养拔尖人才过程中：夯实物理基础理论知识，

激光原理期末知识点总复习材料

激光原理期末知识点总复习材料激光原理是物理学和光学学科中的重要内容，它是现代科技发展的基础之一、下面是激光原理期末知识点的总复习材料。 1.激光的定义和概念：激光是指具有相干特性、能量集中、波长单一且紧凑的光束。其与常规光的最大区别在于具有相干性和能量集中性。 2.激光的产生过程：激光的产生过程主要包括受激辐射和自发辐射。受激辐射是指在外界光或电磁辐射的刺激下，原子或分子由基态跃迁到激发态并通过受激辐射返回基态时所发射的光。自发辐射是指原子或分子自发地从激发态返回基态所发射的光。 3.光激发和电子激发的激光：根据产生激发所用的不同方法，激光可以分为光激发和电子激发的激光。光激发的激光是通过外界光的能量传递使原子或分子激发并产生激光。电子激发的激光是通过外界电子束或放电使原子或分子激发并产生激光。 4.激光功率和激光能量：激光功率是指单位时间内激光辐射出的能量，单位为瓦特(W)；激光能量是指激光脉冲的总能量，单位为焦耳(J)。 5.激光的特性：激光具有相干性、方向性、单色性和高亮度等特性。相干性是指激光的波长相近的光波的相位关系保持稳定，能够构成干涉图样。方向性是指激光具有狭窄的发射角度，能够通过透镜等光学元件进行聚焦。单色性是指激光具有非常狭窄的波长，具有很高的色纯度。高亮度是指激光能够将能量集中在很小的空间范围内，能够产生很高的光功率密度。 6.激光器的结构和工作原理：激光器主要由激光介质、泵浦能源、光腔和输出镜组成。激光介质是产生激光的核心部件，泵浦能源是提供激发

条件的能源，光腔是激发介质形成激光放大的空间环境，输出镜是选择性反射激光光束的光学元件。 7.常见的激光器种类和应用：常见的激光器种类包括氦氖激光器、二氧化碳激光器、半导体激光器和固体激光器等。激光器的应用非常广泛，包括科学研究、医学治疗、通信、激光加工和激光雷达等。 8.激光安全：激光具有较强的穿透力和燃烧能力，因此在使用激光器时需要注意安全。激光安全主要包括对激光光束的防止散焦、眼睛和皮肤的防护、激光辐射的监测和控制等。 9.激光技术的发展与前景：激光技术在科学、医学、通信、材料加工等领域的应用都取得了显著的进展。激光技术的未来发展趋势包括激光器的小型化、高功率化和高效率化，以及激光技术在新能源、新材料和信息技术等领域的广泛应用。以上是激光原理期末知识点总复习材料，希望对你的复习有所帮助。祝你考试顺利！

新版河南师范大学电子信息考研经验考研参考书考研真题

回首过去一年的各种疲惫，困顿，不安，怀疑，期待等等全部都可以告一段落了，我真的是如释重负，终于可以安稳的让自己休息一段时间了。虽然时间如此之漫长，但是回想起来还是历历在目，这可真是血与泪坚坚实实一步步走来的。相信所有跟我一样考研的朋友大概都有如此体会。不过，这切实的果实也是最好的回报。在我备考之初也是看尽了网上所有相关的资料讯息，如大海捞针一般去找寻对自己有用的资料，所幸的是遇到了几个比较靠谱的战友和前辈，大家共享了资料和经验。他们这些家底对我来讲还是非常有帮助的。而现如今，我也终于可以以一个前人的姿态，把自己的经验下下来，供大家翻阅，内心还是比较欣喜的。首先当你下定决心准备备考的时候，要根据自己的实际情况、知识准备、心理准备、学习习惯做好学习计划，学习计划要细致到每日、每周、每日都要规划好，这样就可以很好的掌握自己的学习进度，稳扎稳打步步为营。另外，复试备考计划融合在初试复习中。在进入复习之后，自己也可以根据自己学习情况灵活调整我们的计划。总之，定好计划之后，一定要坚持下去。由于篇幅较长，还望各位同学能够耐心看完，在结尾处附上我的学习资料供大家下载。河南师范大学电子信息的初试科目为：（101）思想政治理论(204)英语二(302)数学二(806)激光原理参考书目为：《激光原理》（第6版），周炳琨，国防工业出版社先介绍一下英语

现在就可以开始背单词了，识记为主（看着单词能想到其中文章即可，不需要能拼写）从前期复习到考试前每天坚持两到四篇阅读（至少也得一篇）11月到考试前一天背20篇英语范文（能默写的程度）。那些我不熟悉的单词就整理到单词卡上，这个方法也是我跟网上经验贴学的，共整理了两本，每本50页左右，正面写英语单词，背面写汉语意思。然后这两本单词卡就陪我度过了接下来的厕所时光，说实话整理完后除了上厕所拿着看看外还真的没专门抽出空来继续专门学单词。按理说，单词应该一直背到最后，如果到了阅读里的单词都认识，写作基本的词都会写的地步后期可以不用看单词了，当然基础太差的还是自动归档到按理说的类别里吧。阅读就一个技巧，做真题、做真题、做真题，重要的事情说三遍！常规阅读就40分，加之新题型、完型填空、翻译都算是阅读的一种，总之除了作文基本都是阅读，所以得阅读者得天下啊。阅读靠做真题完全可以提升很大水平，当然每个人做真题以及研究真题的方法不一样，自然达到的效果不一样，这里方法就显得尤为重要了。对于阅读，首先要做题并校对，思考答案为何与你的选择不同，并把阅读中不懂的单词进行记录并按照上面提及的方法对单词进行识记。第二遍：做题，并翻译全文（可口头翻译），有利于对文章更深入的理解。在开始做题的时候，并思考出题者出每道题的意图、思考出题人的陷阱设置。第三遍时应能做到明白出题人对每个选项是如何设置陷阱的，每个选项的错误是属于什么类型的错误以及出题人为什么要这样出题。一篇阅读做三遍并不是一次就把这三遍做完。打个比方，我先按照上面提及的第一遍的方法把阅读从99年到07年先做一遍，再按照上面提及的第二遍方法把阅读从99年到07年再做一

物理学考研方向选择大总结

物理学考研方向选择大总结总体来说，应物物理学专业最终出路有两条，一是进企业，而是搞研究。一般说来，进企业薪酬高是最大优点，此外工作城市选择比较自由，职位升迁也较快，缺点是受到限制较大，不能自我支配时间，且易受经济危机影响。搞研究又有两个去处，进研究所或者高校，优点是自由，可以自己支配时间，自己找项目，工作环境稳定，缺点是工资一般较低，且竞争压力较大，尤其是985高校。而进研究所和进高校又有区别，进高校最大的好处就是有两个长假期，并且在高校有活力，氛围活跃，教师地位高。而研究所则有编制，福利好。下面一一做详细分析。一．进企业： 1适合进企业的研究生方向就业难以程度排名：计算机大类(包括计算机科学与技术，计算机系统结构，计算机软件与理论，计算机应用技术，信息安全）>通信大类（信息与通信工程，电子与通信工程，通信与信息系统），电气工程>无线电物理>电磁场与微波技术>微电子与固体电子学>电子科学与技术，光学工程，光电信息工程>物理电子学>电子信息材料与元器件>材料加工工程>材料物理与化学，材料学，纳米科学与技术，应用数学红色表示与物理学专业最接近粉红表示一般接近蓝色表示有关联 2强势高校排名：以下的列出几所国内最好的工科985大学：顶尖：清华大学第一批次：上海交大，华科，浙大第二批次：哈工大，天津大学，西安交大，东南专业性的：电子科大（1）计算机大类强势高校：

清华>上海交大>南大，华科，哈工大，浙大>东南，南开（2）电气工程：清华>华科，华北电力>西安交大，西南交通，浙大>武大（3）通信大类：清华，北京邮电>电子科大，上海交大，东南>西安电子科大，中科大（4）无线电物理：清华，武大，南大>电子科大>华科，西安电子科大（5）电磁场与微波技术：电子科大，东南，上海交大>西安电子科大，北京邮电，清华，复旦>华科（6）微电子与固体电子学：复旦，电子科大，清华>东南，上海交大，西安电子科大，北大>浙大，华科（7）电子科学与技术：清华，电子科大>西安电子科大，东南，上海交大，北大>浙大，复旦，南大，华科（8）光学工程：华科,浙大,南开，天津大学>电子科大，国防科大>复旦，川大（9）光电信息工程：

《尾矿库安全监测系统考察总结报告》

《尾矿库安全监测系统考察总结报告》摘要通过此次山西各地尾矿库的实地考察我们了解了现实中尾矿库的具体内容，其中安全监测（又称在线监测）设备在尾矿库当中的应用是考察的重点，此次考察我们一共考察了9个尾矿库，其中尖山尾矿库是山西省第一个引进成套安全监测设备的矿业单位，同时据我们了解它也是山西省目前在安全监测方面最具权威的单位，在坝体浸润线、坝体水平（沉降）位移、滩顶高程以及库水位等方面的监测已经相当纯熟，因此以尖山尾矿库安全监测系统为例来简述尾矿库安全监测系统的具体内容。正文一、尖山尾矿库概况尖山铁矿是国家大型黑色冶金矿山企业，是太钢集团重要的铁精粉原料生产基地，年产铁精粉320多万t。其城东沟尾矿库距选矿厂5km，筑坝方式为上游式，采用水力旋流器筑坝工艺同分散放矿相结合的方法堆筑子坝平台。初期坝设在沟口，初期坝地面标高1276m，初期坝坝顶标高1305m，坝高29m。尾矿库按原设计选矿厂年处理原矿400万t，尾矿产率60%，尾矿最终堆积标高1400m，最大坝高124m，总库容9427万m3。按原处理量尾矿库可使用51年。目前尾矿堆积标高1354m，尾矿坝坝高已达78.0m，从1354m到最终堆积标高1400m尚有库容6427万m3，按年处理原矿1100万t，最终堆积标高提高到1410m，尚可使用xx年，属于三等尾矿库。整体布局见下

图。图1.1尾矿库远景图1.2 尾矿库远景2 图1.3 尾矿库主坝图1.4 尾矿库主坝2 图1.5 施工建设中的后期坝图1.6 尾矿库干滩图1.7 尾矿库干滩2 二、尾矿库安全监测概况尖山铁矿是山西省首家投用尾矿库在线监测系统矿山企业，系统于xx年7月30号全部建设完成并投入使用，由北京矿咨信矿业技术研究有限公司设计和承建，主要监测：坝体浸润线埋深、坝体水平（沉降）位移、滩顶高程、干滩特征点高程、库区水位、降雨量，通过对比分析，得出警告、预警和报警信息，实现尾矿库的安全稳定运行。下面按照各个测量量的相关方面进行阐述： 1、坝体浸润线埋深————渗压管深埋测量

激光原理考试重点

激光原理考试重点第一章激光的基本原理 1.光子的波动属性包括什么？动量与波矢的关系？光子的粒子属性包括什么？质量与频率的关系？答：光子的波动性包括频率，波矢，偏振等。粒子性包括能量，动量，质量等。动量与波矢：质量与频率： 2.概念：相格、光子简并度。答：在六维相空间中，一个光子态对应的相空间体积元为，上述相空间体积元称为相格。处于同一光子态的光子数称为光子简并度，它具有以下几种相同含义：同态光子数、同一模式内的光子数、处于相干体积内的光子数、处于同一相格内的光子数 3.光的自发辐射、受激辐射爱因斯坦系数的关系答：自发跃迁爱因斯坦系数：•受激吸收跃迁爱因斯坦系数：）。受激辐射跃迁爱因斯坦系数：。关系：；；为能级的统计权重（简并度）当时有 4.形成稳定激光输出的两个充分条件是起振和稳定振荡。形成激光的两个必要条件是粒子数反转分布和减少振荡模式数 5.激光器由哪几部分组成？简要说明各部分的功能。答：激光工作物质：用来实现粒子数反转和产生光的受激发射作用的物质体系。接收来自泵浦源的能量，对外发射光波并能够强烈发光的活跃状态，也称为激活物质。泵浦源：提供能量，实现工作物质的粒子数反转。光学谐振腔：a）提供轴向光波模的正反馈；b）模式选择，保证激光器单模振荡，从而提高激光器的相干性。6.自激振荡的条件？答：条件：其中为小信号增益系数：为包括放大器损耗和谐振腔损耗在内的平均损耗系数C 7.简述激光的特点？答：单色性，相干性，方向性和高亮度。 8.激光器分类：固体液体气体半导体染料第二章开放式光腔与高斯光束 1.开放式谐振腔按照光束几何偏折损耗的高低，可以分为稳定腔、非稳腔、临界腔。 2.驻波条件，纵模频率间隔答：驻波条件：应满足等式：式中，为均匀平面波在腔内往返一周时的相位滞后；为光在真空中的波长；为腔的光学长度；为正整数。相长干涉时与的关系为：一或用频率来表示：一. 纵模频率间隔：不同的q值相应于不同的纵模。腔的相邻两个纵模的频率之差 3.光线在自由空间中行进距离L时所引起的坐标变换矩阵式什么？球面镜的对旁轴光线的变换矩阵？答：光线在自由空间中行进距离L时所引起的坐标变换矩阵式球面镜的对旁轴光线的变换矩阵：而-为焦距。 4.稳定腔的稳定性条件？非稳腔的条件？会计算。典型的临界腔有哪些？答：共轴球面腔的稳定性条件：当即或时为非稳定腔。或时为临界腔。典型的临界腔有：平行平面腔、共心腔。 5.纵模与横模的物理意义. 横模：开腔镜面上的经一次往返能再现的稳态场分布称为开腔的自再现模或横模。纵模：在腔的横截面内场分布是均匀的，而沿腔的轴线方向即纵向形成驻波，驻波的波节数由q

激光原理及应用名词解释大题知识点总结考试专用

第一章1、自发辐射：在没有外界影响时，它们会自发的从高能级E2向低能级E1跃迁，同时放出能量为hu的光子，这种与外界影响无关的、自发进行的辐射称为自发辐射。 2、受激辐射：如果原子系统的两个能级E2和E1满足辐射跃迁选择定则，当受到外来能量hu=E2-E1的光照射时，处在E2能级的原子有可能受到外来光的激励作用而跃迁到较低的能级E1上去，同时发射一个与外来光子完全相同的光子。 3、自发辐射和受激辐射的区别：①自发辐射是非相干光，受激辐射是相干光。②自发辐射跃迁几率就是自发辐射本身，而受激辐射的跃迁几率决定于受激辐射系数与外来光单色辐射能量密度的乘积。③当受激辐射系数B21一定时，外来光的单色辐射能量密度越大，受激辐射几率越高。 4、受激吸收：处于低能级E1的原子受到一个外来光子的激励作用，完全吸收该光子的能量而跃迁到高能级E2的过程，叫作受激吸收。 5、自发辐射、受激辐射、受激吸收之间的关系：在光和大量原子系统的相互作用中，三者之间三种过程是同时发生的。A21n2dt+B21n2ρvdt=B12n1ρvdt（自发辐射光子数+受激辐射光子数=受激吸收光子数） 6、自然增宽:在不受外界影响时，处于激发态的粒子会自发的向低能态跃迁。也就是说，在自发辐射发光过程中，能量不断衰减，电偶极子的正负中心不再做简谐振动，从而导致光谱线有一定的宽度，叫做自然增宽。(洛伦兹线型函数) 7、均匀增宽介质和非均匀增宽介质的区别:均匀增宽：(1)自然加宽（普遍存在，但在固体工作物质中可忽略）—源于不确定性原理(2)碰撞加宽（存在于气体工作物质中）—源于气体分子碰撞导致的上能级粒子寿命变化(3)晶格振动加宽（存在于固体工作物质中）—源于固体中激光工作粒子在晶格附近的热振动。非均匀增宽：(1)多普勒加宽（存在于气体工作物质中）——源于工作物质不断地运动而产生的多普勒频移(2)晶格缺陷加宽（存在于固体工作物质中）——源于固体加工时内部产生的晶格缺陷导致工作粒子所处状态不完全相同8、光谱线宽度:通常定义Δv=v2-v1,即相对光强为最大值的1/2处的频率间隔叫做光谱线的半(值)宽度，简称光谱线宽度。 9、碰撞增宽:是由于发光原子间的相互作用造成的，对于气体激光器而言，由于大量气体做无规则的热运动，他们之间会频繁地发生碰撞，结果是原来处于激发状态的原子有可能无辐射跃迁到其他能级，这也就相当于缩短了原子激发状态的寿命，使原子发光中断或光波相位发生突变，这种由于原子碰撞引起的增宽称为碰撞增宽。(洛伦兹线型函数) 10、多普勒增宽:在大量同类原子发光时，气体原子的热运动是无规则的，原子的运动速度各不相同，不同速度的原子所发出的光被接收时的频率也不同，因而引起谱线频率增宽。（高斯线型函数） 11、均匀增宽:光源中每个发光粒子由于某种物理因素的影响，使光谱线在原来的自然线宽基础上又加宽了，而中心频率保持不变，每一发光粒子对谱线加宽完全一样，不能把线型函数上的某一特定频率和某些特定粒子联系起来。 12、非均匀增宽:由于某些物理因素的影响，使得光源中某些发光粒子的中心频率发生变化，不同发光粒子因所处物理环境不同，造成中心频率的变化也不同，这样就会使各个发光粒子光谱线叠加而成的光源光谱线会加宽,光谱线的线型函数不再与单个粒子的光谱线线型函数相同，取决于各个发光粒子中心频率的分布，这种谱线加宽称为非均匀加宽。 13、非均匀加宽的特点:原子体系中不同发光粒子只对谱线内与其表现中心频率相应的部分有贡献。 14、非均匀加宽最典型的代表就是气体激光器中的多普勒增宽。 15、激光产生必须具备的三个条件:①有提供放大作用的增益介质作为激光工作物质，其激活粒子(原子、分子、离子)有适合于产生受激辐射的能级结构②有外界激励源，将下能级的

激光原理考点总结

激光原理考点总结激光是一种特殊的光，具有高度的单色性、方向性和相干性。其原理涉及光的发射、吸收和放大过程，同时也与原子、分子的能级结构有关。以下是激光原理的一些重要考点总结。 1.激光的产生机制激光的产生是通过受激辐射过程实现的。首先需要有一个激发源，如电流激励、光激励或化学激发。该激发源提供能量，使散乱的原子或分子处于高能级。然后，这些激发态粒子会通过受激辐射的过程，跃迁到低能级。在跃迁的过程中，它们会辐射出与激发源同频率、相位一致的光子，从而形成激光。 2.激光的放大过程激光放大需要使用一个激光介质，其中包含大量的激发态粒子。当激发源激发介质时，激发态粒子在介质中传播并与其他原子或分子发生碰撞。在这些碰撞过程中，激发态粒子会通过受激辐射的过程辐射出同相、同频的光子，从而使光波的能量得以增加。在辐射出的光子中，一部分会被吸收，而另一部分会继续在介质中传播，进一步增强光的能量。通过这一连续的过程，激光的能量得以放大。 3.激光的构成激光由三个基本部分组成：激发源、激光介质和光学共振腔。激发源提供能量，使介质中的原子或分子激发到激发态。介质通过受激辐射的过程，将激发态粒子的能量转化为光子。光学共振腔则用于放大和反射光子，从而形成激光束。共振腔通常由两个反射镜构成，其中一个为半透镜，允许一部分光子透过。

4.激光的性质激光具有几个重要的性质。首先是高单色性，即激光只有一种频率。这是由于激发态粒子跃迁到低能级时，辐射出的光子具有唯一的能量差。其次是方向性，激光束呈现出非常狭窄的发散度，可用于远距离通信和激光切割等应用。最后是相干性，激光光波的振动方式高度一致，相位间的关系是稳定的。 5.激光的应用激光在许多领域中得到了广泛应用。在医学中，激光可用于激光手术、皮肤治疗和眼科手术等。在科学研究中，激光常用于光谱分析和原子物理实验。激光也被用于通信技术，例如光纤通信和光盘。此外，激光还可用于制造业，如激光切割、激光焊接和激光打印等。总结起来，激光原理的考点主要包括激光的产生机制、放大过程、构成和性质等方面。理解这些基本原理对于理解激光的应用和性能具有重要意义。

北交大激光原理_第4章_谐振腔部分

. 第三章光学谐振腔理论一、学习要求与重点难点学习要求 1．了解光学谐振腔的构成、分类和模式等基本知识，及其研究方法。 2．理解腔的损耗和无源腔的单模线宽。 3．掌握传播矩阵和光学谐振腔的稳定条件。 4．理解自再现模积分本征方程，了解针对平行平面腔模的数值迭代解法，理解针对球面对称共焦腔模式积分本征方程的近似方法及其解。 5．掌握等价共焦腔方法，掌握谐振腔的模式概念和光束特性。 6．了解非稳腔的模式理论。重点 1．谐振腔的作用，谐振腔的构成和分类，腔和模的联系； 2．传播矩阵分析方法； 3．光学谐振腔的稳定条件； 4．模自再现概念； 5．自再现模积分本征方程的建立，及其近似； 6．球面对称共焦腔积分本征方程的近似方法，及其解； 7．谐振腔的横纵模式和光束特性； 8．稳定谐振腔的等价共焦腔。难点 1．传播矩阵的近似； 2．非稳腔； 3．模自再现概念； 4．自再现模积分本征方程的建立 5．球面对称共焦腔积分本征方程的近似方法，及其解； 6．谐振腔的横纵模式和光束特性；

WORD 专业. 二、知识点总结 ,,mnq TEM m n q ⇔⎧⎧⎫→−−−−→⎪⎪→⎪⎨⎬⎪→→→−−−−→⎪⎪⎨⎩⎭⎪⇔--⎪⎩→驻波条件自再现模分立的本征态有限范围的电磁场形成驻波纵模光的频率（振荡频率，空间分布）模式的形成反映腔内光场的分布谐振腔的作用腔和模的联系衍射筛选横模光场横向能量分布腔内存在的电磁场激光模式模式的表示方法：横模指数，纵模指数衍射理论：不同模式按场分布，损耗，谐振频率来区分，理论方法几何光学＋干涉仪理12121212()11)12()10101,1A D A D A D g g or g g L L g g R R ⎧⎨⎩+<+>⇒+±<<==⇒=-=-论：忽略镜边缘引起的衍射效应，不同模式按传输方向和谐振频率区分－粗略但简单明了光腔的损耗－光子的平均寿命－无源腔的Q值－无源腔的线宽1-1<稳定腔2（非稳定腔适用任何形式的腔，只要列出往返矩阵就能判断其稳定与否1共轴球面腔的稳定条件：稳定判据＝临界腔2只使用于简单的共轴球面镜腔⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎧⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎩（直腔） 1．谐振腔衍射积分方程推导 ⎧⎧⎫→−−−−−−→−−−−→→⎨⎬⎨⎩⎭⎩自再现模的概念求解方法引进复常数因子解析解：特殊腔（对称共焦腔）本征函数－振幅和相位分布（等相位面）菲涅尔基尔霍夫积分公式推广到谐振腔自再现模积分方程数值求解（数值迭代法）本征值－模的损耗、相移和谐振频率

观测仪器知识点总结

观测仪器知识点总结一、观测仪器的种类 1、望远镜：望远镜是一种用来观测远距离物体的仪器，它主要由目镜、物镜和支架等部分组成。望远镜广泛应用于天文观测、地质勘探、军事侦察等领域。 2、显微镜：显微镜是一种用来观测微小物体的仪器，它主要由物镜、目镜和光源等部分组成。显微镜广泛应用于生物学、医学、材料科学等领域。 3、摄影机：摄影机是一种用来拍摄静态或动态影像的仪器，它主要由镜头、快门和感光元件等部分组成。摄影机广泛应用于摄影、电影、监控等领域。 4、雷达：雷达是一种用来探测目标位置和速度的仪器，它主要由发射机、天线和接收机等部分组成。雷达广泛应用于航空、航海、气象、军事等领域。 5、卫星遥感仪器：卫星遥感仪器是一种用来获取地球表面信息的仪器，它主要由卫星平台、光学系统和电子系统等部分组成。卫星遥感仪器广泛应用于地质勘探、农业监测、环境保护等领域。 6、气象雷达：气象雷达是一种用来探测大气中的降水和风暴系统的仪器，它主要由天线、发射器和接收器等部分组成。气象雷达广泛应用于气象预报、飞机导航、气候研究等领域。 7、激光雷达：激光雷达是一种用来测距和探测目标结构的仪器，它主要由激光源、接收器和信号处理器等部分组成。激光雷达广泛应用于地形测量、三维建模、车联网等领域。 8、红外望远镜：红外望远镜是一种用来观测红外辐射的仪器，它主要由光学系统、光电转换器和信号处理器等部分组成。红外望远镜广泛应用于军事侦察、夜视观测、地质勘探等领域。 9、夜视仪：夜视仪是一种能够在低光环境下观测目标的仪器，它主要由光学系统、光电转换器和显示器等部分组成。夜视仪广泛应用于军事侦察、安防监控、野生动物观测等领域。 10、音频观测仪器：音频观测仪器是一种用来录制和分析声音的仪器，它主要由话筒、放大器和分析软件等部分组成。音频观测仪器广泛应用于录音、语言分析、声学实验等领域。二、观测仪器的原理 1、光学原理：望远镜、显微镜、摄影机等光学仪器的工作原理是利用光学系统对光线的聚焦、放大和成像，实现对目标的观测或拍摄。 2、电磁原理：雷达、卫星遥感仪器、气象雷达等电磁仪器的工作原理是利用电磁波的发射、接收和处理，实现对目标位置、速度和特征的探测。

激光原理复习知识点

一名词解释 1. 损耗系数及振荡条件: 0)(m ≥-=α αS o I g I ,即α≥o g 。α为包括放大器损耗和谐振腔损耗在内的平均损耗系数。 2. 线型函数：引入谱线的线型函数p v p v v )(),(g 0~= ，线型函数的单位是S ，括号中的0v 表示线型函数的中心频率，且有⎰+∞∞ -=1),(g 0~v v ，并在0v 加减2v ∆时下降至最大值的一半。按上式定义的v ∆称为谱线宽度。 3. 多普勒加宽:多普勒加宽是由于做热运动的发光原子所发出的辐射的多普勒频移所引起的加宽。 4. 纵模竞争效应：在均匀加宽激光器中，几个满足阈值条件的纵模在震荡过程中互相竞争，结果总是靠近中心频率0v 的一个纵模得胜，形成稳定振荡，其他纵模都被抑制而熄灭的现象。 5. 谐振腔的Q 值:无论是LC 振荡回路，还是光频谐振腔，都采用品质因数Q 值来标识腔的特性。定义p v P w Q ξπξ 2==。ξ为储存在腔内的总能量，p 为单位时间内损耗的总能量。v 为腔内电磁场的振荡频率。 6. 兰姆凹陷：单模输出功率P 与单模频率q v 的关系曲线，在单模频率等于0 的时候有一凹陷，称作兰姆凹陷。 7. 锁模：一般非均匀加宽激光器如果不采取特殊的选模措施，总是得到多纵模输出，并且由于空间烧孔效应，均匀加宽激光器的输出也往往具有多个纵模，但如果使各个振荡的纵模模式的频率间隔保持一定，并具有确定的相位关系，则激光器输出的是一列时间间隔一定的超短脉冲。这种使激光器获得更窄得脉冲技术称为锁模。

8. 光波模：在自由空间具有任意波矢K 的单色平面波都可以存在，但在一个有边界条件限制的空间V 内，只能存在一系列独立的具有特定波矢k 的平面单色驻波;这种能够存在腔内的驻波成为光波模。 9. 注入锁定：用一束弱的性能优良的激光注入一自由运转的激光器中，控制一个强激光器输出光束的光谱特性及空间特性的锁定现象。（分为连续激光器的注入锁定和脉冲激光器的注入锁定）。 10. 谱线加宽：实际中的谱线加宽由于各种情况的影响，自发辐射并不是单色的，而是分布在中心频率 /)(12E E 附近一个很小的频率范围内。这就叫谱线加宽。 11. 频率牵引：在有源腔中，由于增益物质的色散，使纵模频率比无源腔纵模频率更靠近中心频率，这种现象叫频率牵引。 12. 自发辐射：处于高能级Ｅ２的一个原子自发的向Ｅ１跃迁，并产生一个能量为ｈｖ的光子 13. 受及辐射：处于高能级Ｅ２的一个原子在频率为ｖ的辐射场作用下，向Ｅ１跃迁，并产生一个能量为ｈｖ的光子 14. 激光器的组成部分：谐振器，工作物质，泵浦源 15. 腔的模式：将光学谐振腔内肯能存在的电磁场的本征态称为‘’。 16. 光子简并度：处于同一光子态的光子数。含义：同态光子数、同一模式内的光子数、处于相干体积内的光子数、处于同一相格内的光子数 17. 激光的特性：1.方向性好，最小发散角约等于衍射极限角2.单色性好3.亮度高4.相干性好 18. 粒子数反转：在外界激励下，物质处于非平衡状态，使得 n2>n1 19. 增益系数：光通过单位长度激活物质后光强增长的百分数

2023年高考物理知识点总结

2023年高考物理知识点总结 2023年高考物理知识点总结随着时间的推移，2023年高考也逐渐走近，考生们的备考也进入了紧张的阶段。作为理科科目中的重要学科，物理占据着高考的重要位置。以下是2023年高考物理知识点总结，供考生们参考使用。一、力学力学是物理学的基础学科，理解力学的基本原理和公式可以为后续知识点的学习打下坚实的基础。2023年高考力学部分考点包括： 1. 牛顿定律 2. 牛顿第二定律 3. 牛顿第三定律 4. 弹性力学 5. 动量守恒定律 6. 能量守恒定律

8. 圆周运动二、热学热学是物理学中一个非常实用的学科。考生们在热学的学习中，需要理解各种物质状态变化过程中温度、压力、物态变化等方面的知识。2023年高考热学部分考点包括： 1. 热传导定律 2. 热传递定律 3. 热力学第一定律 4. 热力学第二定律 5. 热功学三、电学电学是一个既有理论又有应用的学科。随着现代技术的飞速发展，掌握电学知识已经成为人们的必备技能。2023年高考电学部分考点包括：

2. 恒定电流 3. 磁场 4. 电动势 5. 磁电感应 6. 交流电 7. 激光原理 8. 半导体物理四、光学光学是物理学中的重要学科，研究的是有关光、光现象的规律和性质。2023年高考光学部分考点包括： 1. 光的干涉 2. 光的衍射

4. 光的波粒二象性 5. 光的反射和折射光学不仅在科学领域中有着重要的作用，也广泛地应用于生活中。五、原子物理原子物理是研究原子结构、性质和行为的学科。掌握原子物理知识可以帮助人们更好地理解物质的微观结构。2023年高考原子物理部分考点包括： 1. 元素周期表的规律 2. 原子排布和构型 3. 元素间的化学键 4. 半导体器件总结：以上是2023年高考物理知识点的总结，考生们在备考过程中需要全面

物理跃迁知识点总结

物理跃迁知识点总结一、原子能级能级的理论是量子力学的基础之一。在原子系统中，能级是指原子处于不同能量状态下的可能性。原子的能级是通过求解薛定谔方程得到的。在原子内，能级通常用量子数来标识，每个能级有自己的能量和波函数。电子在原子中的能级结构决定了原子的光谱和其他性质。在原子的能级结构中，跃迁是电子从一个能级跳跃到另一个能级的过程。二、原子跃迁的分类在原子的能级结构中，跃迁可以分为受激辐射跃迁、自发辐射跃迁和受激吸收跃迁三种类型。 1. 自发辐射跃迁自发辐射跃迁是指原子由高能级向低能级跃迁并释放出光子的过程。这种跃迁是由于原子内部的不稳定性而导致的，它是一种自发性的现象。自发辐射跃迁是产生光谱辐射的主要机制之一。 2. 受激辐射跃迁受激辐射跃迁是指原子在外界光子的作用下，由低能级向高能级跃迁并且吸收入射光子能量的过程。这种跃迁需要外界的激发光子来提供能量，因此称为受激辐射。受激辐射跃迁是激光原理的基础之一。 3. 受激吸收跃迁受激吸收跃迁是指原子处于高能级时，由外界光子的作用下，向更高的能级跃迁并吸收入射光子能量的过程。这种跃迁需要外界光子提供能量，并且会增强入射光子的强度。三、原子跃迁的选择定则原子跃迁的选择定则是描述原子在跃迁过程中遵循的守恒规律，它是由旋转和电荷守恒、动量守恒和角动量守恒等物理原理决定的。 1. 电偶极辐射选择定则电偶极辐射选择定则是对原子在跃迁时电偶极辐射的强度和方向的规定。根据电偶极辐射选择定则，两个能级间的跃迁只在它们的角动量量子数或自旋量子数相差一个单位时才会发生电偶极辐射。 2. 磁偶极辐射选择定则