План - конспект урока "Тема 49: Лазеры. Корпускулярно – волновой дуализм" 11 класс

Тема  49:  Лазеры. Корпускулярно – волновой дуализм. § 22 - 23 Цель: ознакомиться с устройством, принципом работы  и применением лазеров, сформировать понятие  спонтанного и вынужденного излучения Демонстрации:  таблицы по теме, презентация, работа лазера § 21  стр 152 I  .Фронтальный опрос Лазер – это устройство, в котором энергия (тепловая, химическая, эл) преобразуется в энергию эл/маг поля – лазерный луч В 1917г Эйнштейн предсказал возможность индуцированного (вынужденного) излучения света возбуждёнными атомами, под действием падающего на них света Особенность индуцированного излучения: возникающая световая волна совпадает с падающей на атом в частоте, фазе и поляризации (переход атома из высшего в низшие состояния под влиянием внешнего воздействия) II   .Новая тема Из истории 1954г – советские учёные Басов и Прохоров использовали  Явление индуцированного излучения для создания микроволнового генератора радиоволн с  =1,27см 1960г – в США создан первый лазер (квантовый генератор Эл/маг волн в видимом диапазоне спектра) λ Свойства лазерного излучения 1)малый угол расхождения светового пучка – высокая концентрация 2)монохроматичность  света (атомы излучают свет согласованно => фаза волны не испытывает нерегулярных изменений) 3)самый мощный источник света (до 1017Вт/см2, а у Солнца 7*103Вт/см2 по всему спектру) 4)возможность передачи на значительные расстояния 5)лазерный луч – самый ёмкий носитель информации Принцип действия лазера А)в обыч услов атом находится в низшем энергетическом состоянии (поэтому при низких t0 вещества не светятся) Б)при прохождении эл/маг волны сквозь вещество => её энергия поглощается => часть атомов возбуждается => в высшее энергетич состояние => от светового пучка отнимается энергия h =Еν 2­Е1 В)возбуждённый атом может отдать свою энергию соседним при столкновении или испустить фотон в любом направлении  Нижний уровень – основное состояние атома Средний уровень – метастабильное состояние (переходное) Трехуровневый лазер Квантовая механика – последовательная теория атомных процессов Нам известно, что свет обладает двойственной структурой В 1923 г Луи де Бройль предположил, что двойственность присуща не только свету, а всем видам материи Гипотеза Бройля: длина волны  h/р h – постоянная Планка λ , соответствующей частице, связана с импульсом р частицы соотношением     =λ III   .Самостоятельная работа:  Работа рубинового лазера 1.кристалл   рубина   состоит   из   атомов   __________   и   ___________   с   небольшой   примесью   атомов __________________ 2.из рубинового кристалла вытачивают __________ со строго ____________________________ и навивают на него ________ ___________________ (лампа накачки) 3.Под   действием   света   ______________________   атомы   хрома   переходят   с   уровня   ____   на   ____,   а   затем практически сразу на ____ 4.уровень   ____   оказывается   __________________,   его   ещё   называют   ______________,   он   обладает _______________________ 5.с уровня _____ происходит процесс лавинообразного ________________ 6.грани ______________________________________________________________ 7.все имеют _________________________________________ _______________________ параллельными, вылетающие лазера   фотоны кристалла   из   чтобы   и     делают           § 22 стр 159 и  § 23 стр 164 IV   .Д/З: