SƠ LƯỢC VỀ LASER
* Sơ lược về laze: Hoạt động dựa trên nguyên tắc khuếch đại ánh sáng nhờ vào
hiện tượng phát xạ cảm ứng. Sự khuếch đại càng được nhân lên, nếu ta làm cho
các phôtôn kết hợp đi lại nhiều lần trong môi trường, bằng cách bố trí hai gương
song song ở hai đầu, trong đó có một gương là nửa trong suốt, hình thành hộp
cộng hưởng, tạo ra chùm phôtôn rất mạnh cùng pha. Sau khi phản xạ một số lần
lên hai gương, phần lớn phôtôn sẽ đi qua gương nửa trong suốt và tạo thành tia
laze. Đó là nguyên tắc cấu tạo và hoạt động của máy phát tia laze
* Một số đặc điểm của tia laze
Tia laze là ánh sáng kết hợp; Tia laze rất đơn sắc; Chùm tia laze rất song song;
Chùm tia laze có năng lượng có thể nhỏ nhưng do thời gian mỗi xung và diện tích tập trung rất nhỏ nên
mật
độ công suất (hay cường độ) rất lớn I = P/S
* Ứng dụng của laze: Trong Y học lợi dụng khả năng tập trung năng lượng của chùm tia laze vào một
vùng
rất nhỏ, người ta dùng tia laze như một con dao mổ trong các phẫu thuật,...
Trong thông tin liên lạc, vô tuyến; Trong công nghiệp dùng trong các việc như khoan, cắt, tôi chính xác
trên
nhiều chất liệu như kim loại, compozit,...
* Độ dài xung laze S: Là quãng đường mà tia laze truyền đi trong thời gian (t) 1 xung S = c.t (c =
3.108m/s)
* Dùng laze có công suất P(W) để làm nóng chảy chất rắn (hoặc bay hơi chất lỏng) chứa trong lượng vật
chất
m (kg) từ nhiệt độ T0. Gọi TC là điểm nhiệt độ bắt đầu nóng chảy với chất rắn hoặc điểm nhiệt độ sôi với
chất
lỏng, c là nhiệt dung riêng, L là nhiệt nóng chảy của chất rắn hay nhiệt hóa hơi của chất lỏng, t(s) là thời
gian
cần thiết. Khi đó ta có:
Q = P.t = m.c(TC - T0) + m.L = m.[c(TC - T0)+L], m = V.D (D là khối lượng riêng, V là thể tích)
CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM
Câu 386 . Tia laze không có đặc điểm nào dưới đây?
A. Độ đơn sắc cao B. Công suất lớn C. Cường độ lớn D. Độ định hướng cao
Câu 387 . Tia laze rubi có sự biến đổi dạng năng lượng nào dưới đây thành quang năng?
A. Điện năng B. Quang năng C. Nhiệt năng D. Cơ năng
Câu 388 . Hiệu suất của một laze.
A. Nhỏ hơn 1 B. Bằng 1 C. Lớn hơn 1 D. Rất lớn so với 1
Câu 389 . Chọn câu sai khi nói về một chùm tia laze:
A. Mỗi tia laze có nhiều màu sắc sặc sỡ B. Mỗi tia laze là 1 chùm sáng kết hợp
C. Mỗi tia laze có tính định hướng cao D. Mỗi tia laze có tính đơn sắc cao
Câu 390 . Một phôtôn có năng lượng 1,79eV bay qua hai nguyên tử có mức kích thích 1,79eV nằm trên
cùng
phương với 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 = 3 B. x = 0 C. x =
1 D. x = 2
Câu 391 . Trong thí nghiệm đo khoảng cách từ trái đất tới mặt trăng bằng laze người ta đã sử dụng laze
có
bước sóng λ = 0,52μm. Thiết bị sử dụng để đo là một máy vừa có khả năng phát và thu các xung laze.
Người
ta nhận thấy khoảng thời gian phát và nhận được xung cách nhau 2,667s. Hãy xác định khoảng cách từ
trái đất
đến mặt trăng.
A. 4.105m B. 4.105km C. 8.105m D. 8.105km
Câu 392 . Trong thí nghiệm đo khoảng cách từ trái đất tới mặt trăng bằng laze người ta đã sử dụng laze
có
bước sóng λ = 0,52μm. Thiết bị sử dụng để đo là một máy vừa có khả năng phát và thu các xung laze.
Biết
thời gian kéo dài của xung là 100ns, năng lượng mỗi xung là 10kJ. Tính công suất chùm laze.
A. 10-1W B. 10W C. 1011W D. 108W
Câu 393 . Trong thí nghiệm đo khoảng cách từ trái đất tới mặt trăng bằng laze người ta đã sử dụng laze
có
bước sóng λ = 0,52μm. Thiết bị sử dụng để đo là một máy vừa có khả năng phát và thu các xung laze.
Biết
năng lượng mỗi xung là 10kJ. Tính số photon phát ra trong mỗi xung.
A. 2,62.1022 hạt B. 0,62.1022 hạt C. 262.1022 hạt D. 2,62.1012 hạt
Câu 394 . Trong thí nghiệm đo khoảng cách từ trái đất tới mặt trăng bằng laze người ta đã sử dụng laze
có
bước sóng λ = 0,52μm. Thiết bị sử dụng để đo là một máy vừa có khả năng phát và thu các xung laze.
Biết
thời gian kéo dài của xung là 100ns. Tính độ dài mỗi xung.
A. 300m B. 0,3m C. 10-11m D. 30m.
Câu 395 . Laze A phát ra chùm bức xạ có bước sóng 0,45μmvới công suất 0,8W. Laze B phát ra chùm bức
xạ
có bước sóng 0,60μm với công suất 0,6W. Tỉ số giữa số phôtôn của laze B và số phôtôn của laze A phát ra
trong mỗi giây là:
A. 1 B. 20/9 C. 2 D. 3⁄4
Câu 396 . Người ta dùng một laze nấu chảy một tấm thép 1 kg. Công suất chùm là P = 10 W. Nhiệt độ ban
đầu của tấm thép là t0 = 300C. Khối lượng riêng của thép là D = 7800 kg/m3
; nhiệt dung riêng của thép là c =
448 J/kg.độ. Nhiệt nóng chảy của thép là L = 270 kJ/kg; điểm nóng chảy của thép là TC= 15350C. Thời
gian
tối thiểu để tan chảy hết tấm thép là:
A. 9466,6 s B. 94424 s C. 9442,4 s D. 94666 s
Câu 397 . Người ta dùng một laze hoạt động dưới chế độ liên tục để khoan một tấm thép. Công suất
chùm là
P = 10 W. Đường kính của chùm sáng là d = 1mm, bề dày của tấm thép là e = 2mm. Nhiệt độ ban đầu của
tấm
thép là t0 = 300C. Khối lượng riêng của thép là D = 7800 kg/m3
; nhiệt dung riêng của thép là c = 448 J/kg.độ. Nhiệt nóng chảy của thép là L = 270 kJ/kg; điểm nóng chảy
của thép là TC= 15350C. Thời gian tối thiểu
đểkhoan là:
A. 1,16 s B. 2,12 s C. 2,15 s D. 2,275 s