جزوه لیزر

فوتون

برای درک واقعی فیزیک اساسی لیزر ، باید سریع فوتون ها را توضیح دهیم. این یک ساده سازی است ، بنابراین برای افراد پیشرفته تر ، ما کتابهایی مانند "لیزرهای دیود و مدارهای مجتمع فوتونیک - Coldren & Corzine" را برای هر دو لیزر و معرفی مکانیک کوانتوم در لیزر بسیار توصیه می کنیم. برای بقیه ما ، به توضیح ساده برگردیم. تابش در بسته های گسسته انرژی ساطع می شود که به کوانتا معروف است. اساساً ، ما انرژی اندازه کوانتایی را به لایه های گسسته کوچک تبدیل کرده ایم.   فیزیکدان ماکس پلانک با بررسی انرژی هر کوانتوم انرژی ، به معنای کوچکترین واحد انرژی که داشت ، متوجه شد که بین انرژی و فرکانس رابطه وجود دارد ، به این معنی که بین انرژی و طول موج نیز پیوند وجود دارد. سپس شرط کرد که ،

E ∝ f - انرژی متناسب با فرکانس / طول موج است ،

جایی که ثابت که انرژی و فرکانس / طول موج را به هم پیوند می دهد به عنوان ثابت پلانک شناخته می شود ، h. از این رو،

E = hf

این بسته های انرژی خاصیت ذره مانند دارند و این همان چیزی است که فوتون نامیده می شود. انرژی در این بسته های گسسته کوانتایی وجود دارد و اگر به طیف الکترومغناطیسی نگاه کنیم می بینیم که فوتون های کم انرژی در سمت چپ (طول موج های رادیویی) داریم که از طریق انرژی های بزرگتر و بزرگتر به سمت طول موج های گاما در سمت راست حرکت می کنند. به یاد داشته باشید که از آنجا که انرژی متناسب با فرکانس / طول موج است ، هرچه فرکانس های بالاتر بیشتر باشد ، احتمال فوتون های پرانرژی بیشتری نیز وجود دارد.