To tylko jedna z 55 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
1)Falowa i kwantowa natura światła- energia fotonu, koherencje, czas i długość drogi
koherencji.
Dualizm korpuskularno-falowy – cecha obiektów kwantowych (np. fotonów, czy elektronów)
polegająca na przejawianiu, w zależności od sytuacji, właściwości falowych (dyfrakcja,
interferencja) lub korpuskularnych (dobrze określona lokalizacja, pęd).
Dualizm korpuskularno-falowy jest ściśle związany z falami de Broglie'a:
gdzie h jest stałą Plancka, łączy wielkości falowe (długość fali λ) z korpuskularnymi (pęd p).
Najbardziej znanym dowodem na dualną naturę światła jest EFEKT COMPTONA, czyli
zjawisko rozpraszania promieniowania elektromagnetycznego o dużej częstotliwości, na
swobodnych lub słabo związanych elektronach (którego energia wiązania w atomie, cząsteczce lub
sieci krystaliczne jest znacznie niższa, niż energia padającego fotonu), w wyniku którego następuje
zwiększenie długości fali promieniowania.
Energia E fotonu fali monochromatycznej jest
proporcjonalna do jej częstotliwości v, przy czym
współczynnik proporcjonalności nazywa się stałą Plancka h:
E = hv = h
c
, gdzie h = 6,625 . 10-34 J. S, c-prędkość światła, λ- długość fali.
λ
Zależność energii fotonu od pędu E=pc.
KOHERENCJA ŚWIATŁA- jest definiowana jako opóźnienie, przy którym widzialność prążka
interferencyjnego spada o .
Długość
lC =
τC =
2 2
λ 2 MAX
λ 2 MAX
ln 2
= 0,624
π
∆ λ FWHM
∆ λ FWHM
lC
cmateriał
koherencji:
Czas koherencji:
gdzie λ jest centralną długość fali źródła i Δλ jest szerokość spektralną źródła.
2. Problemy naukowe i techniczne fotoniki i nanofotoniki, nanoskopowe materiały optyczne,
zastosowania – przykłady
Problemy naukowe fotoniki:
• Wiązka gaussowska-wiązka laserowa, której rozkład intensywności zachowuje się jak
rozkład Gaussa
•
Nieliniowa spektroskopia – widmo intensywności zależy od natężenia światła np.
SERS(Powierzchniowo wzmocniona spektroskopia ramanowska)
• Nieliniowa optyka-opisuje procesy zależące od intensywności światła, dł. impulsu,
polaryzacji
• Splątanie fotonów
Problemy techniczne fotoniki
Lasery:
• Materiały laserowe
• Lasery półprzewodnikowe
• Kropki kwantowe
Konwencjonalne urządzenia optyczne:
• Źródła światła
• Soczewki, filtry, lustra, światłowody
• Optyka zintegrowana
Urządzenia pomiarowe(detektory):
•
Kamera CCD(Charge Coupled Device)
• Boxcary
• Korelatory
Urządzenia optyki nieliniowej:
• SHG(Second Harmonic Generation), THG(Third Harmonic Generation)
• OPO,OPA(optyczny generator parametryczny ze wzmacniaczem światła)
• Q-switch- przełączniki dobroci
• Modulatory
• Nieliniowe lustra
Zastosowania materiałów fotonicznych
Nowe nieliniowe urządzenia:
• Lustra z koniugacją fazową
• Filtry przestrzenne
• Mikrostrukturowane światłowody
Laserowa spektroskopia:
• Analityka
• Zdalna sensoryka
• Spektroskopia spalania
Źródła promieni X:
• Litografia
• Mikroskopia X
Modyfikacja materiałów:
• Wiercenie, cięcie, spajanie, znacznikowanie
• Litografia
Medycyna laserowa:
• Oczy, Prace dentystyczne, Skóra, organy kamienie, rak
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)