المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الفيزياء
عدد المواضيع في هذا القسم 11580 موضوعاً
الفيزياء الكلاسيكية
الفيزياء الحديثة
الفيزياء والعلوم الأخرى
مواضيع عامة في الفيزياء

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر المرجع الالكتروني للمعلوماتية
{افان مات او قتل انقلبتم على اعقابكم}
2024-11-24
العبرة من السابقين
2024-11-24
تدارك الذنوب
2024-11-24
الإصرار على الذنب
2024-11-24
معنى قوله تعالى زين للناس حب الشهوات من النساء
2024-11-24
مسألتان في طلب المغفرة من الله
2024-11-24


LASING MEDIUM  
  
1188   04:21 مساءاً   date: 18-4-2016
Author : Mark Csele
Book or Source : FUNDAMENTALS OF LIGHT SOURCES AND LASERS
Page and Part : p327

LASING  MEDIUM

        In a dye laser the active medium is a fluorescent organic dye dissolved in a solvent (usually, an alcohol). The dye is pumped optically by a laser or by a flash lamp to produce a population inversion followed by stimulated emission to produce a laser gain. The dyes involved are large molecules with molecular weights in the range 400 to 500 amu. Most laser dyes belong to one of several families of dyes such as rhodamines or coumarins. Lasing begins when incident energy is absorbed by the dye, exciting it from the lowest singlet state to a high-energy level within the upper singlet band, as shown in Figure 1.1. From the high-energy level the dye falls to a slightly lower state within the same singlet band, which serves as an upper lasing level. A laser transition can then occur between the upper lasing level and the lower singlet state, which serves as a lower lasing level.

       Dye lasers feature extremely broad energy bands allowing both absorption and emission over a wide range using wavelengths. Large absorption bands ensure efficient pumping of a dye, especially when a broadband source such as a flash lamp is used. In the case of laser output, tunability across a large range of wavelengths may be accomplished by employing a wavelength selector such as a diffraction grating in the cavity.

Figure 1.1. Laser dye energy levels.

      An alternative pathway exists to foil laser action in the triplet states of the dye, also shown on Figure 1.1. That triplet states originate when excited electrons in the dye molecule spin in the same direction as that of the remaining electrons in the dye molecule (the singlet states result when the excited electron spins in the direction opposite to the lower-energy-state valence electrons still in the dye molecule). Because triplet states have lower energies than corresponding singlet states, dye molecules can easily migrate to those states and in doing so depopulate the upper lasing level. To make matters worse, triplet states are metastable and have much longer lifetimes than the singlet levels. When a short pump pulse such as that from a nitrogen laser (at 10 ns) is employed, triplet states do not form and do not present a problem for lasing, but when a flash lamp is used (which generally have pulse widths of over 1 μs), triplet states can form. For this reason, flash lamps must be designed to discharge as quickly as possible. Ordinary photographic strobes, for example, often have pulse lengths of 1 ms and will not work for pumping most dye lasers. In addition to a fast pump pulse to prevent triplet formation, triplet quenching additives can be mixed with many dyes, such as cyclooctatetraene (COT). These additives work by providing a deexcitation pathway from the triplet states, allowing the dye molecule involved to reenter the lasing process.

      As evident from Figure 1.2, an enormous number of dyes are commercially available which span the entire spectrum from UV to IR. Dyes may be pumped by flash lamp or by a pump laser. Pump lasers include excimer, frequency-doubled or frequency-tripled YAG, nitrogen, or CW ion lasers. Regardless of the source, large power densities, typically around 100 kW/cm2, are required to pump a dye to a level where lasing is possible. It should also be noted that some success has been achieved by dissolving dyes into a host of resin which is solidified into solid acrylic. Such materials have been made to lase when pumped by another laser.

Figure 1.2. Laser dyes. (Courtesy of Exciton, Inc.)




هو مجموعة نظريات فيزيائية ظهرت في القرن العشرين، الهدف منها تفسير عدة ظواهر تختص بالجسيمات والذرة ، وقد قامت هذه النظريات بدمج الخاصية الموجية بالخاصية الجسيمية، مكونة ما يعرف بازدواجية الموجة والجسيم. ونظرا لأهميّة الكم في بناء ميكانيكا الكم ، يعود سبب تسميتها ، وهو ما يعرف بأنه مصطلح فيزيائي ، استخدم لوصف الكمية الأصغر من الطاقة التي يمكن أن يتم تبادلها فيما بين الجسيمات.



جاءت تسمية كلمة ليزر LASER من الأحرف الأولى لفكرة عمل الليزر والمتمثلة في الجملة التالية: Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation وتعني تضخيم الضوء Light Amplification بواسطة الانبعاث المحفز Stimulated Emission للإشعاع الكهرومغناطيسي.Radiation وقد تنبأ بوجود الليزر العالم البرت انشتاين في 1917 حيث وضع الأساس النظري لعملية الانبعاث المحفز .stimulated emission



الفيزياء النووية هي أحد أقسام علم الفيزياء الذي يهتم بدراسة نواة الذرة التي تحوي البروتونات والنيوترونات والترابط فيما بينهما, بالإضافة إلى تفسير وتصنيف خصائص النواة.يظن الكثير أن الفيزياء النووية ظهرت مع بداية الفيزياء الحديثة ولكن في الحقيقة أنها ظهرت منذ اكتشاف الذرة و لكنها بدأت تتضح أكثر مع بداية ظهور عصر الفيزياء الحديثة. أصبحت الفيزياء النووية في هذه الأيام ضرورة من ضروريات العالم المتطور.