Přednáška 16

la M
1
a M
2
vracejí světlo zpět do směsi He–Ne, čímž se neustále obnovuje
inverze v obsazení energiových hladin elektrony v atomech Ne. Proto
tento typ laseru pracuje kontinuálně.
Zrcadlo M
2
je částečně propustné, takže část světelného záření jím
prochází ven jako laserový svazek světla.
Lasery
Laser He – Ne
Čtyři podstatné
energiové hladiny
helium-neonového
plynového laseru.
K emisi laserového
fotonu dojde při
přechodu mezi
hladinami E
2
a E
1
atomu neonu, když
je více atomů neonu
ve stavu s energií E
2
než ve stavu s E
1
.
Při tomto přechodu
je emitován pouze
jeden foton
Lasery
1. Laserové světlo je vysoce monochromatické.
Světlo obyčejné žárovky pokrývá spojitou oblast vlnových délek
a jistě není monochromatické.
Spektrální čáry z neonové zářivky jsou monochromatické v
poměru 1 : 10
6
.
Avšak v případě laserů je ostrost čáry mnohonásobně vyšší —
může dosahovat hodnot až 1 : 10
15
.
2. Laserové světlo je vysoce koherentní.
Jednotlivé vlny (vlnová klubka) laserového světla mohou být
několik stovek kilometrů dlouhé.
Pokud dva rozdělené svazky, které prošly po oddělených drahách
takové vzdálenosti, se opět spojí, „pamatují si“ vše o svém
společném původu a mohou vytvářet interferenční proužky.
Vlastnosti laserového světla
Lasery
3. Laserové světlo je vysoce směrové.
Laserový svazek má malou rozbíhavost; odchyluje se od přesné
rovnoběžnosti pouze v důsledku difrakce na výstupní cloně laseru.
Například laserový pulz pro měřeni vzdálenosti Země–Měsíc
vytváří na povrchu Měsíce stopu, jejíž průměr je pouhá jedna
miliontina průměru Měsíce.
4. Laserové světlo lze ostře zfokusovat.
Laserový svazek může byt fokusován do stopy tak malé, že v ní
lze snadno dosáhnout intenzitu 1 0
17
W/cm
2
.
Naproti tomu kyslíko-acetylenový plamen pro svařováni dosahuje
intenzit jen kolem 10
3
W/cm
2
.
Vlastnosti laserového světla
Lasery
Léčení diabetické retinopatie.
Metoda pan-retinalní ablace
používá kvazikontinuálního
argonového laseru k odejmutí,
nebo odpaření částí sítnice
místo přímé koagulace cév.
Užití při operacích.
Řezy měkkých tkání, koagulace
krvácejících cév …
Jaderná magnetická rezonance
Proton má svůj vlastni spinový moment hybnosti a s nim spojený
spinový magneticky dipólový moment stejného směru jako .
Umístíme-li proton do vnějšího magnetického pole , pak průmět
do směru osy z definované směrem pole může nabývat dvou
kvantovaných orientací: souhlasně, nebo nesouhlasně rovnoběžné s .
Příslušný energiový rozdíl mezi oběma orientacemi je roven 2μ
z
B
v
.
Energie fotonu potřebná k překlopeni spinu protonu mezi oběma
orientacemi je hf = 2μ
z
(B
v
+ B
l
), kde B
v
představuje vnější pole a B
l
pole
lokální, určené atomy a jádry, které obklopuji proton.
Měřením těchto spinových překlopení získáme spektrum jaderné
magnetické rezonance, pomocí kterého můžeme