MODERNÍ METODY CHEMICKÉ FYZIKY I lasery a jejich použití v chemické fyzice přednášky 4-7

Podobné dokumenty
MODERNÍ METODY CHEMICKÉ FYZIKY I lasery a jejich použití v chemické fyzice Přednáška 5

Zdroje optického záření

Úvod do laserové techniky

Laserové technologie v praxi I. Přednáška č.1. Fyzikální princip činnosti laserů. Hana Chmelíčková, SLO UP a FZÚ AVČR Olomouc, 2011

Něco o laserech. Ústav fyzikální elektroniky Přírodovědecká fakulta Masarykovy univerzity 13. května 2010

Tajemství ELI - nejintenzivnějšího laseru světa

ATOM VODÍKU MODEL : STOJÍCÍ BODOVÉ JÁDRO A ELEKTRON VZÁJEMNĚ ELEKTROSTATICKY INTERAGUJÍCÍ SCHRÖDINGEROVA ROVNICE PRO PŘÍPAD POTENCIÁLNÍ ENERGIE.

Lasery. Biofyzikální ústav LF MU. Projekt FRVŠ 911/2013

Automatizace výrobních procesů ve strojírenství a řemesel, CZ.1.07/1.1.30/ , Přednáška - KA 5

Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation.

CZ.1.07/1.1.30/

Úvod do laserové techniky KFE FJFI ČVUT Praha Michal Němec, Plynové lasery. Plynové lasery většinou pracují v kontinuálním režimu.

Měření charakteristik pevnolátkového infračerveného Er:Yag laseru

Katedra fyzikální elektroniky

Laserová technika prosince Katedra fyzikální elektroniky.

PSK1-14. Optické zdroje a detektory. Bohrův model atomu. Vyšší odborná škola a Střední průmyslová škola, Božetěchova 3 Ing. Marek Nožka.

50 LET LASERU. Miroslava VRBOVÁ

Základy fyziky laserového plazmatu. Lekce 1 -lasery

1. Zdroje a detektory optického záření

Fyzika laserů. 4. dubna Katedra fyzikální elektroniky.

MODERNÍ METODY CHEMICKÉ FYZIKY II (Přednáška 8) Stručná historie měření času (od kyvadel k frekvenčním hřebenům)

ERBIEM DOPOVANÉ VLÁKNOVÉ ZESILOVAČE

Laserové technologie v praxi I. Přednáška č.2. Základní konstrukční součásti laserů. Hana Chmelíčková, SLO UP a FZÚ AVČR Olomouc, 2011

Laserová technika prosince Katedra fyzikální elektroniky.

TECHNICKÁ UNIVERZITA V LIBERCI

Otruba, Novotný LASERY ZÁKLADY. Vítězslav Otruba, Karel Novotný

Laserová technika 1. Rychlostní rovnice pro Q-spínaný laser. 22. prosince Katedra fyzikální elektroniky.

Lasery historie. Stručná historie laserů

Laserová technika 1. Rychlostní rovnice pro Q-spínaný laser. 16. prosince Katedra fyzikální elektroniky.

1. Pevnolátkový Nd:YAG laser v režimu volné generace a v režimu Q-spínání. 2. Zesilování laserového záření a generace druhé harmonické

Obchodní akademie, Vyšší odborná škola a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Uherské Hradiště

Průmyslové lasery pro svařování

1.3. Módy laseru, divergence svazku, fokuzace svazku, Q- spínání

Generace vysocevýkonných laserových impulzů a jejich aplikace

Metody nelineární optiky v Ramanově spektroskopii

Laserová technika 1. Laser v aproximaci rychlostních rovnic. 22. prosince Katedra fyzikální elektroniky.

Okruhy k maturitní zkoušce z fyziky

Nekoherentní a koherentní zdroj záření. K. Sedláček : Laser v mnoha podobách, Naše vojsko 1982)

Netradiční světelné zdroje

Jak ovládnout šum světla?

Svařování LASEREM. doc. Ing. Jaromír Moravec, Ph.D

Projekt: Inovace oboru Mechatronik pro Zlínský kraj Registrační číslo: Lasery - druhy

Ultrakrátké intenzivní laserové impulzy. Týden vědy na FJFI, v Praze

Optoelektronika. elektro-optické převodníky - LED, laserové diody, LCD. Elektronické součástky pro FAV (KET/ESCA)

Ing. Pavel Hrzina, Ph.D. - Laboratoř diagnostiky fotovoltaických systémů Katedra elektrotechnologie K13113

Vybrané spektroskopické metody

Laserové technologie

Pokroky matematiky, fyziky a astronomie

Maturitní otázky z předmětu FYZIKA

2. Pomocí Hg výbojky okalibrujte stupnici monochromátoru SPM 2.

SBORNÍK ODBORNÝ SEMINÁŘ

Historie vláknové optiky

Studium strukturálních změn při laserovém obrábění ocelí. Bc. Martin Petrůj

Relativistické jevy při synchronizaci nové generace atomových hodin. Jan Geršl Český metrologický institut

Fotonické nanostruktury (nanofotonika)

Ústav fyzikálního inženýrství Fakulta strojního inženýrství VUT v Brně GEOMETRICKÁ OPTIKA. Přednáška 3

Jméno a příjmení. Ročník. Měřeno dne Příprava Opravy Učitel Hodnocení. Fotoelektrický jev a Planckova konstanta

Sylabus přednášky Kmity a vlny. Optika

Úvod do laserové techniky

Blue-light LED, modrá

Charakteristiky laseru vytvářejícího světelné impulsy o délce několika pikosekund

OPTIKA Fotoelektrický jev TENTO PROJEKT JE SPOLUFINANCOVÁN EVROPSKÝM SOCIÁLNÍM FONDEM A STÁTNÍM ROZPOČTEM ČESKÉ REPUBLIKY.

4. Z modové struktury emisního spektra laseru určete délku aktivní oblasti rezonátoru. Diskutujte,

R10 F Y Z I K A M I K R O S V Ě T A. R10.1 Fotovoltaika

Laserové technologie v praxi I. Přednáška č.4. Pevnolátkové lasery. Hana Chmelíčková, SLO UP a FZÚ AVČR Olomouc, 2011

Maturitní otázky z předmětu FYZIKA

BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY FAKULTA STROJNÍHO INŽENÝRSTVÍ ÚSTAV VÝROBNÍCH STROJŮ, SYSTÉMŮ A ROBOTIKY

Studium fotoelektrického jevu

Optika a nanostruktury na KFE FJFI

Cvičení z fyziky Lasery. Jan Horáček (jan.horacek@seznam.cz) 19. ledna 2014

Úloha 15: Studium polovodičového GaAs/GaAlAs laseru

Analýza nekonvenčních technologií. Milan Podola

Úvod do laserové techniky

TECHNICKÁ UNIVERZITA V LIBERCI

Laserové technologie v praxi II. Cvičeníč.1

SLO/PGSZZ Státní doktorská zkouška Sdz Z/L. Povinně volitelné předměty 1 - jazyková průprava (statut bloku: B)

Využití fotonických služeb e-infrastruktury pro přenos ultrastabilních optických frekvencí

L A S E R. Krize klasické fyziky na přelomu 19. a 20. století, vznik kvantových představ o interakci optického záření s látkami.

Influence of Process Parameters of Laser Machining to Cut Quality

ABSORPČNÍ A EMISNÍ SPEKTRÁLNÍ METODY

STUDIUM OHYBOVÝCH JEVŮ LASEROVÉHO ZÁŘENÍ

Fyzikální metody nanášení tenkých vrstev

ŠVP Gymnázium Jeseník Seminář z fyziky oktáva, 4. ročník 1/5

Server Internetu prostøednictvím slu eb (web, , pøenos souborù) poskytuje data. Na na í pracovní stanici Internet

Server Internetu prostøednictvím slu eb (web, , pøenos souborù) poskytuje data. Na na í pracovní stanici Internet

Fotonické nanostruktury (alias nanofotonika)

Fyzika IV. -ezv -e(z-zv) kov: valenční elektrony vodivostní elektrony. Elektronová struktura pevných látek model volných elektronů

Lasery optické rezonátory

Optická vlákna srdce vláknových laserů. I. Kašík Ústav fotoniky a elektroniky, AVČR, v.v.i.,

Výbojkově čerpaný neodymový laser se zesilovačem

LASER: supernástroj člověka 21. století

ZÁKLADNÍ ČÁSTI SPEKTRÁLNÍCH PŘÍSTROJŮ

Praktikum školních pokusů 2

Femtosekundová laserová laboratoř na MFF UK

Fyzika laserů. 7. března Katedra fyzikální elektroniky.

2 Nd:YAG laser buzený laserovou diodou

c) vysvětlení jednotlivých veličin ve vztahu pro okamžitou výchylku, jejich jednotky

nano.tul.cz Inovace a rozvoj studia nanomateriálů na TUL

FAKULTA ELEKTROTECHNIKY A KOMUNIKAČNÍCH TECHNOLOGIÍ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ OPTOELEKTRONIKA. Kapitola 2.

VY_32_INOVACE_ENI_2.MA_13_Nekoherentní zdroje záření

Transkript:

MODERNÍ METODY CHEMICKÉ FYZIKY I lasery a jejich použití v chemické fyzice přednášky 4-7 Ondřej Votava J. Heyrovský Institute of Physical Chemistry AS ČR

Co vás v příštích třech týdnech čeká: Dnes Za týden Za dva týdny

Co vás v příštích třech týdnech čeká: Dnes Historický úvod Základní koncepty laserového záření Einsteinovy koeficienty Inverze stavů příklady čerpání: trojhladinové a čtyřhladinové systémy metody čerpání laserů: optické, výbojem, elektrickým proudem, chemické lasery Optické rezonátory, příčné a podélné mody Kinetické rovnice, prahová podmínka Za týden Za dva týdny

Co vás v příštích třech týdnech čeká: Dnes Za týden Specifické laserové systémy a jejich použití v chemické fyzice. (aneb trocha laserové zoologie) Pevnolátkové lasery čerpané opticky plynové lasery čerpané elektrickým výbojem Barvivové lasery Polovodičové lasery Za dva týdny

Co vás v příštích třech týdnech čeká: Dnes Za týden Za dva týdny Základy laserové nelineární optiky Nelineární odezva optického materiálu Fázové podmínky Materiály pro nelineární optiku Zdvojování frekvence, tvorba rozdílové frekvence OPO, OPA

Pokud byste si to chtěli načíst i jinde...

Co jsou LASERY a proč jsou tak speciální? Lasery mohou být velmi různé od tohoto: až po tento: ELI Praha (Extreme Light Infrastructure EU funded project)

Co jsou LASERY a proč jsou tak speciální? Lasery mohou být velmi různé od tohoto: až po tento: ELI Praha (Extreme Light Infrastructure EU funded project)

LASER je obecně: L ight A mplifier by S timulated E mission of R adiation

Historický úvod 1917 Einstein zavedl koncept stimulované emise ve svém článku O kvantové teorii záření 1947 První experimentální potvrzení stimulované emise (W.E. Lamb) 1950 Předpovězen princip optického čerpání 1953 první MASER C.H. Towens (1953) A. Prokhorov a N. Basov (1952-1954) 13. listopadu 1957 Gordon Gould má datovanou stránku z laboratorního deníku, na které popisuje princip a možnou konstrukci laseru 1958 Towens a Schawlow Phys. Rev. Lett. článek popisující princip laseru. 1960 První funkční lasery: Rubínový laser pulsně čerpaný výbojkou He-Ne laser čerpaný elektrickým výbojem v plynu Poznámka: již v roce 1963 byl sestrojen a úspěšně otestován první laser v československu (na URE ČSAV v Praze). Velmi agilní skupina pod vedením Viktora Trkala pracovala na vývoji laserů do roku 1972, kdy byla v rámci normalizačních čistek zrušena.

Historický úvod 1917 Einstein zavedl koncept stimulované emise ve svém článku O kvantové teorii záření 1947 První experimentální potvrzení stimulované emise (W.E. Lamb) 1950 Předpovězen princip optického čerpání 1953 první MASER C.H. Towens (1953) A. Prokhorov a N. Basov (1952-1954) 13. listopadu 1957 Gordon Gould má datovanou stránku z laboratorního deníku, na které popisuje princip a možnou konstrukci laseru

Gordon Gould laboratorní deník

Historický úvod 1917 Einstein zavedl koncept stimulované emise ve svém článku O kvantové teorii záření 1947 První experimentální potvrzení stimulované emise (W.E. Lamb) 1950 Předpovězen princip optického čerpání 1953 první MASER C.H. Towens (1953) A. Prokhorov a N. Basov (1952-1954) 13. listopadu 1957 Gordon Gould má datovanou stránku z laboratorního deníku, na které popisuje princip a možnou konstrukci laseru 1958 Towens a Schawlow Phys. Rev. Lett. článek popisující princip laseru. 1960 První funkční lasery: Theodore Maiman: Rubínový laser pulsně čerpaný výbojkou Javan, Bennett, Herriot: He-Ne laser čerpaný elektrickým výbojem v plynu Poznámka: již v roce 1963 byl sestrojen a úspěšně otestován první laser v československu (na URE ČSAV v Praze). Velmi agilní skupina pod vedením Viktora Trkala pracovala na vývoji laserů do roku 1972, kdy byla v rámci normalizačních čistek zrušena.

Theodore Maiman: Rubínový laser

Základní stavební prvky laseru:

Einsteinovy koeficienty: Absorpce, spontání a indukovaná emise B21 = B12

Metody čerpání laserů: (generace inverze stavů) optické výbojem elektrickým proudem chemické lasery

Optické čerpání: trojhladinové a čtyřhladinové systémy

příklady čerpání: trojhladinové a čtyřhladinové systémy

Theodore Maiman: Rubínový laser Absorpční pásy iontů chromu v krystalu rubínu

Optický rezonátor: podélné mody q 1 2 3 4 5 6 c Δν= 2L

Optické rezonátory: podélné módy

Optické rezonátory: Finesse 2π Δ ν F= = FSR (1 R1) (1 R 2) _ Dn

vyzařovací frekvence laseru Profil zesílení módy rezonátoru frekvence laseru n

vyzařovací frekvence laseru Profil zesílení módy rezonátoru n Pokud FSR << pásmo zesílení - multimodové chování

Kinetické rovnice, prahová podmínka

Shrnutí: Témata ke zkoušce z dnešní přednášky Základní stavební prvky laseru a jejich funkce Einsteinovy koeficienty, absorbce, spontální a indukovaná emise, inverze stavů Optický rezonátor, interference, módy rezonátoru