Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Lézerspektroszkópia Előadók: Kubinyi Miklós 21-37) Grofcsik András 14-84)

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Lézerspektroszkópia Előadók: Kubinyi Miklós 21-37) Grofcsik András 14-84)"— Előadás másolata:

1 Lézerspektroszkópia Előadók: Kubinyi Miklós 21-37) Grofcsik András 14-84)

2 1. A fény abszorpciója és emissziója Foton-molekula kölcsönhatások Energiaskála Időskála

3 Abszorpció

4 Spontán emisszió

5 Stimulált (indukált) emisszió

6 Az elektromágneses sugárzás tartományai mikrohullámú gamma röntgen ultraibolya látható rádió- hullámú infravörös [Hz]

7 mikrohullámú gamma röntgen ultraibolya látható rádió- hullámú infravörös [Hz] OPTIKAI SPEKTROSZKÓPIA (molekulák gerjesztése) NMR SPEKTROSZKÓPIA (magok gerjesztése) FOTOELEKTRON SPEKTROSZKÓPIA (molekulák ionizálása) MÖSSBAUER SPEKTROSZKÓPIA (magok gerjesztése)

8 Időskála

9 2. A lézerek működési elvei (ismétlés) stimulált emisszió inverz populáció optikai rezonátor

10 Stimulált emisszió (áttekintés)

11 Abszorpció Sebességi egyenlet: N 1 : kisebb energiájú mol. koncentrációja : a fotonok koncentrációja A 12 : az abszorpció sebességi állandója

12 Spontán emisszió Sebességi egyenlet: B 21 : a spontán emisszió sebességi állandója

13 Stimulált emisszió Sebességi egyenlet: A 21 : a stimulált emisszió sebességi állandója A keletkező foton frekvenciája, iránya, polarizációja és fázisa megegyezik a stimulálóéval.

14 Einstein-relációk A három sebességi állandó közötti összefüggés:

15 Lézerekben a fényt stimulált emisszióval erősítik, a lézer anyagában stimulált emisszióval több foton keletkezik, mint amennyi abszorbeálódik: Stimulált emisszió: Abszorpció: Mivel A 21 =A 12 a lézer működésének feltétele, N 2 >N 1 (Spontán emissziót elhanyagoltuk.)

16 Inverz populáció Termikus egyensúlyban Boltzman-eloszlás: N 1 /N 2 =exp((E 2 -E 1 )/kT) Ha T nő, N 1 közelít N 2 -höz. De N 1 >N 2 mindig fennmarad. Lézerekben N 2 >N 1. Ezt az állapotot nevezzük inverz populációnak. Nincs termikus egyensúly! Létrehozása speciális, három vagy négy E-szintes rendszerekkel lehetséges.

17 Lézerek pumpálása Stimulált emisszióhoz szükséges energia közlése a lézer anyaggal. A pumpáláshoz használható: - fényenergia (villanó lámpa, másik lézer fénye) - elektromos energia (gázkisülés) - kémiai energia (kémiai reakció)

18 Optikai rezonátor A lézer közeget két tükör közé helyezik. A fénysugár ide-oda verődik, így a fotonok átlagos úthossza megnő, s vele együtt a stimulált emisszió valószínűsége.

19 Optikai rezonátor

20 Az erősítő interferencia feltétele Állóhullám kialakulása: hullámhossz, m nagy egész szám. A frekvencia:

21 Lézersugár spektruma

22 Lézerek típusai (a lézerközeg alapján) ionkristály-lézer félvezetőlézer gázlézer festéklézer

23 Gyűrűs multireflexiós mérés (cavity ring down spectroscopy)

24 Konfokális mikroszkóp

25


Letölteni ppt "Lézerspektroszkópia Előadók: Kubinyi Miklós 21-37) Grofcsik András 14-84)"

Hasonló előadás


Google Hirdetések