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激光原理周炳坤-第1章习题答案.doc

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第一章:,它的单***应是多少?解:相干长度将,代入上式,得:,因此,将,代入得:解法2:,和输出1W连续功率,问每秒钟从激光上能级向下能级跃迁的粒子数是多少?解:(1)(2)(3)(),相应频率为(波长为),能级上的粒子数密度分别为和,求:(a)当,T=300K时,?(b)当,T=300K时,?(c)当,时,温度T=?解: (a)(b)(c)得:,有可能将几乎全部离子激发到激光上能级并产生激光巨脉冲。设红宝石棒直径1cm,,浓度为,巨脉冲宽度为10ns,求输出激光的最大能量和脉冲功率。解:由于红宝石为三能级激光系统,最多有一般的粒子能产生激光:,由于自发辐射,原子在能级的平均寿命证明:自发辐射,一个原子由高能级自发跃迁到,单位时间内能级减少的粒子数为:, 自发跃迁几率, ,和,试求该分子能级的自发辐射寿命。若,,,在对连续激发并达到稳态时,试求相应能级上的粒子数比值,和,并回答这时在哪两个能级之间实现了集居数反转。(1)(2) 在稳定状态时,不考虑无辐射跃迁和热驰豫过程,对:, 实现和能级集居数反转对:, 实现和能级集居数反转对:, (光子简并度)大于1时,辐射光中受激辐射占优势。证明:即受激辐射跃迁几率大于自发辐射跃迁几率。受激辐射优势大。8.(1)一质地均匀的材料对光的吸收系数为,光通过10cm长的该材料后,出射光强为入射光强的百分之几?(2)一光束通过长度为1m的均匀激励的工作物质。如果出射光强是入射光强的两倍,试求该物质的增益系数。解:(1)(2)

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