Bài 34: Sơ lược về laze

Hãy mô tả cụ thể quá trình nhân photon vẽ trên hình 34.3.

Laze là gì?

Nêu các đặc điểm của chùm sáng (tia laze) do laze phát ra.

Sự phát xạ cảm ứng là gì? Tại sao có thể khuếch đại ánh sáng dựa vào hiện tượng phát xạ cảm ứng?

Sự phát xạ cảm ứng là gì? Tại sao có thể khuếch đại ánh sáng dựa vào hiện tượng phát xạ cảm ứng?

Trình bày cấu tạo của laze rubi.

Có những loại laze gì?

Trình bày một vài ứng dụng của laze.

Chọn câu đúng.

Chùm sáng do laze rubi phát ra có màu:

A. Trắng

B. Xanh

C. Đỏ

D. Vàng.

Tia laze không có đặc điểm nào dưới đây?

A. Độ đơn sắc cao.

B. Độ định hướng cao

C. Cường độ lớn.

D. Công suất lớn

Bút laze mà ta thường dùng để chỉ bảng thuộc loại laze nào?

A. Khí

B. Lỏng

C. Rắn

D. Bán dẫn

Tia laze không có đặc điểm nào dưới đây ?

A. Độ đơn sắc cao. B. Độ định hướng cao.

C. Cường độ lớn. D. Công suất lớn.

Trong laze rubi có sự biến đổi của dạng năng lượng nào dưới đây thành quang năng ?

A. Điện năng. B. Cơ năng.

C. Nhiệt năng. D. Quang năng.

Hiệu suất của một laze

A. nhỏ hơn 1. B. bằng 1.

C. lớn hơn 1. D. rất lớn so với 1.

Thuật ngữ LAZE chỉ nội dung nào dưới đây?

A. Một nguồn phát sáng mạnh.

B. Một nguồn phát ánh sáng đơn sắc.

C. Một nguồn phát chùm sáng song song, đơn sắc.

D. Một máy khuếch đại ánh sáng dựa vào hiện tượng phát xạ cảm ứng của nguyên tử.

Trong laze rubi người ta cần dùng hai gương phẳng đặt song song và một đèn xenon để làm gì?

A. Hai gương phẳng dùng để tạo ra chùm tia song song. Đèn xenon dùng để chiếu sáng thỏi rubi.

B. Hai gương phẳng để cho tia sáng phản xạ qua lại nhiều lần qua thỏi rubi. Đèn xenon dùng để chiếu sáng thỏi rubi.

C. Hai gương phẳng dùng để tạo ra chùm tia song song. Đèn xenon dùng để đưa số lớn nguyên tử crom lên trạng thái kích thích.

D. Hai gương phẳng để cho tia sáng phản xạ qua lại nhiều lần qua thỏi rubi. Đèn xenon dùng để đưa số lớn nguyên tử crom lên trạng thái kích thích.

Ba vạch $E_0,E_1,E_2$ trong hình 34.1 tượng trưng ba mức năng lượng của nguyên tử crom trong thỏi rubi: $E_0$ là mức cơ bản; $E_1$ là mức giả bền; $E_2$ là mức kích thích.

Bốn mũi tên mang số 1, 2, 3, 4 ứng với bốn sự chuyển của nguyên tử crom giữa các mức năng lượng đó. Sự chuyển nào ứng với sự phát tia laze của thỏi rubi ?

A. Sự chuyển 1.

B. Sự chuyển 2.

C. Sự chuyển 3.

D. Sự chuyển 4.

Một phôtôn có năng lượng 1,79 eV bay qua hai nguyên tử có mức kích thích 1,79 eV, nằm trên cùng phương của phôtôn tới. Các nguyên tử này có thể ở trạng thái cơ bản hoặc trạng thái kích thích. Gọi X là số phôtôn có thể thu được sau đó, theo phương của phôtôn tới.Hãy chỉ ra đáp số sai.

A. x = 0. B. x = 1. C. x = 2. D. x = 3.

Màu đỏ của rubi do ion nào phát ra ?

A. Ion nhôm. B. Ion ôxi.

C. Ion crôm. D. Các ion khác.

Người ta dùng một laze hoạt động dưới chế độ liên tục để khoan một tấm thép. Công suất của chùm laze là P = 10 W. Đường kính của chùm sáng là d = 1 mm. Bề dày của tấm thép là e = 2 mm. Nhiệt độ ban đầu là $t_0$ = 30$°$c.

Tính thời gian khoan thép.

Khối lượng riêng của thép : ρ = 7800kg/$m^3$.

Nhiệt dung riêng của thép : C = 448 J/(kg.K).

Nhiệt nóng chảy riêng của thép : $\lambda$ = 270kJ/kg.

Điểm nóng chảy của thép : $T_c$ = 1535$°$c.

Người ta dùng một laze hoạt động dưới chế độ liên tục để khoan một tấm thép. Công suất của chùm laze là P = 10 W. Đường kính của chùm sáng là d = 1 mm. Bề dày của tấm thép là e = 2 mm. Nhiệt độ ban đầu là $t_0$ = 30$°$c.

Tại sao nói kết quả tính được ở trên chỉ là gần đúng ?

Người ta dùng một laze ${\mathrm{CO}}_2$ có công suất P = 10 W để làm dao mổ. Tia laze chiếu vào chỗ nào sẽ làm cho nước của phần mô ở chỗ đó bốc hơi và mô bị cắt. Chùm tia laze có bán kính r = 0,1 mm và di chuyển với tốc độ v = 0,5 cm/s trên bề mặt của một mô mềm.

Tính nhiệt lượng cần thiết để làm bốc hơi 1 $m{m}^3$ nước ở 37$°$C.

Nhiệt dung riêng của nước : C = 4,18 kJ/(kg.K).

Nhiệt hoá hơi riêng của nước : L = 2 260 kJ/kg.

Người ta dùng một laze ${\mathrm{CO}}_2$ có công suất P = 10 W để làm dao mổ. Tia laze chiếu vào chỗ nào sẽ làm cho nước của phần mô ở chỗ đó bốc hơi và mô bị cắt. Chùm tia laze có bán kính r = 0,1 mm và di chuyển với tốc độ v = 0,5 cm/s trên bề mặt của một mô mềm.

Tính thể tích nước mà tia laze có thể làm bốc hơi trong 1 s.

Nhiệt dung riêng của nước : C = 4,18 kJ/(kg.K).

Nhiệt hoá hơi riêng của nước : L = 2 260 kJ/kg.

Người ta dùng một laze ${\mathrm{CO}}_2$ có công suất P = 10 W để làm dao mổ. Tia laze chiếu vào chỗ nào sẽ làm cho nước của phần mô ở chỗ đó bốc hơi và mô bị cắt. Chùm tia laze có bán kính r = 0,1 mm và di chuyển với tốc độ v = 0,5 cm/s trên bề mặt của một mô mềm.

Ước tính chiều sâu cực đại của vết cắt.

Nhiệt dung riêng của nước : C = 4,18 kJ/(kg.K).

Nhiệt hoá hơi riêng của nước : L = 2 260 kJ/kg.

Để đo khoảng cách từ Trái Đất đến Mặt Trăng người ta dùng một laze phát ra những xung ánh sáng có bước sóng 0,52 $\mu$m, chiếu về phía Mặt Trăng và đo khoảng thời gian giữa thời điểm xung được phát ra và thời điểm một máy thu đặt ở Trái Đất nhận được xung phản xạ. Thời gian kéo dài của một xung là T = 100 ns.

Khoảng thời gian giữa thời điểm phát và nhận xung là 2,667 s.

Năng lượng của mỗi xung ánh sáng là $W_0$ = 10 kJ.

Tính khoảng cách giữa Trái Đất và Mặt Trăng lúc đó.

Lấy c = 3.${10}^8$ m/s; h = 6,625.${10}^{–34}$J.S

Để đo khoảng cách từ Trái Đất đến Mặt Trăng người ta dùng một laze phát ra những xung ánh sáng có bước sóng 0,52 $\mu$m, chiếu về phía Mặt Trăng và đo khoảng thời gian giữa thời điểm xung được phát ra và thời điểm một máy thu đặt ở Trái Đất nhận được xung phản xạ. Thời gian kéo dài của một xung là T = 100 ns.

Khoảng thời gian giữa thời điểm phát và nhận xung là 2,667 s.

Năng lượng của mỗi xung ánh sáng là $W_0$ = 10 kJ.

Tính cồng suất của chùm laze.

Lấy c = 3.${10}^8$ m/s; h = 6,625.${10}^{–34}$J.S

Để đo khoảng cách từ Trái Đất đến Mặt Trăng người ta dùng một laze phát ra những xung ánh sáng có bước sóng 0,52 $\mu$m, chiếu về phía Mặt Trăng và đo khoảng thời gian giữa thời điểm xung được phát ra và thời điểm một máy thu đặt ở Trái Đất nhận được xung phản xạ. Thời gian kéo dài của một xung là T = 100 ns.

Khoảng thời gian giữa thời điểm phát và nhận xung là 2,667 s.

Năng lượng của mỗi xung ánh sáng là $W_0$ = 10 kJ.

Tính độ dài của mỗi xung ánh sáng.

Lấy c = 3.${10}^8$ m/s; h = 6,625.${10}^{–34}$J.S

Để đo khoảng cách từ Trái Đất đến Mặt Trăng người ta dùng một laze phát ra những xung ánh sáng có bước sóng 0,52 $\mu$m, chiếu về phía Mặt Trăng và đo khoảng thời gian giữa thời điểm xung được phát ra và thời điểm một máy thu đặt ở Trái Đất nhận được xung phản xạ. Thời gian kéo dài của một xung là T = 100 ns.

Khoảng thời gian giữa thời điểm phát và nhận xung là 2,667 s.

Năng lượng của mỗi xung ánh sáng là $W_0$ = 10 kJ.

Tính số phôtôn chứa trong mỗi xung ánh sáng.

Lấy c = 3.${10}^8$ m/s; h = 6,625.${10}^{–34}$J.S