Bài 3: Hiện tượng quang phát quang – sơ lược về laze

Qua bài giảng Hiện tượng quang phát quang - Sơ lược về laze này, các em cần hoàn thành 1 số mục tiêu mà bài đưa ra như :  

• Trình bày và nêu được ví dụ về hiện tượng quang – phát quang.

• Phân biệt được huỳnh quang và lân quang, đặc điểm của ánh sáng huỳnh quang. 

• Trả lời được câu hỏi: Laze là gì và nêu được những đặc điểm của chùm sáng do laze phát ra.

• Nêu được một vài ứng dụng của laze.

Hôm nay chúng ta học bài Hiện tượng quang phát quang - Sơ lược về laze. Ở bài này sách cơ bản chia làm 2 bài nhưng sách nâng cao lại gom thành 1 bài và hôm nay chúng ta nghiên cứu chúng vì chúng có mối liên hệ với nhau.

Thế nào hiện tượng phát quang? Ở bài quang phổ, miếng sắt chúng ta nung nóng lên, nung đến nhiệt độ nào đó tự nó phát sáng lên, trường hợp đó là do nhiệt phát quang. Hoặc như đóm đóm, khi bay trong đêm tự trong thân nó có chất phát sáng, cái đó là hóa phát quang... Nhưng ở đây chúng ta nghiên cứu hiện tượng đặc biệt là quang phát quang.

I. Hiện tượng quang phát quang
1. Hiện tượng phát quang
Hiện tượng quang phát quang là hiện tượng 1 vật có khả năng hấp thụ bức xạ trong vùng nào đó và phát ra ánh sáng trong vùng nhìn thấy.
2. Thời gian phát quang (t_pq)
Là thời gian tính từ lúc ngừng kích thích đến lúc ngừng phát quang.
3. Huỳnh quang và lân quang
+ Sự phát huỳnh quang: là thời gian phát quang rất ngắn (t_pq < 10^-8 s): xảy ra với chất khí và chất lỏng.
+ Sự phát lân quang: là thời phát quang lớn hơn (t_pq > 10^-8 s): xảy ra với chất rắn.

III. Định luật Xtốc: \(\lambda _{pq} > \lambda _{KT}\)
"Bước sóng của ánh sáng phát quang luôn lớn hơn bước sóng của ánh sáng kích thích".
\(\varepsilon _{pq} < \varepsilon _{KT} \Rightarrow h\frac{c}{\lambda _{pq}} < h\frac{c}{\lambda _{KT}} \Rightarrow \lambda _{pq} > \lambda _{KT}\)

III. Sơ lược về laze
1. Cấu tạo và hoạt động
* Laze là gì? LASER
(Light Amplifier by Satimulated Emission ò Radiatuon).
⇒ Máy khuếch đại A'S' bằng sự phát xạ cảm ứng.
* Tính chất: là chùm đơn sắc, có tính hợp, cường độ rất lớn, định hướng rất cao năng lượng lớn.
* Sự phát xạ cảm ứng:
1917, Anhxtanh nghiên cứu lý thuyết phát xạ.

\(\varepsilon\) và \(\varepsilon '\) ⇒ luôn chuyển động song song cùng pha → kết hợp \(\varepsilon = \varepsilon '\).
2. Ứng dụng
- Các loại laze: rắn, khí, bán dẫn.
- Laze Rubi (Al₂O₃ và Cr₂O₃).
+ Y học: phẫu thuật.
+ Thông tin liên lạc: định vị, truyền tin,...
+ Công nghiệp: khoan, cắt, tôi... chính xác vật liệu.
+ Đo đạc (trắc địa): đo đạc chính xác.
+ Laze bán dẫn làm bút chì bảng, bản đồ.