المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الفيزياء
عدد المواضيع في هذا القسم 11580 موضوعاً
الفيزياء الكلاسيكية
الفيزياء الحديثة
الفيزياء والعلوم الأخرى
مواضيع عامة في الفيزياء

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر
تربية الماشية في جمهورية مصر العربية
2024-11-06
The structure of the tone-unit
2024-11-06
IIntonation The tone-unit
2024-11-06
Tones on other words
2024-11-06
Level _yes_ no
2024-11-06
تنفيذ وتقييم خطة إعادة الهيكلة (إعداد خطة إعادة الهيكلة1)
2024-11-05


Quantitative treatment of hole burning. Single mode laser action of an inhomogeneously broadened line  
  
1311   03:57 مساءاً   date: 26-12-2016
Author : H. HAKEN
Book or Source : LASER LIGHT DYNAMICS
Page and Part : vol 2 ، p85


Read More
Date: 9-3-2016 3294
Date: 21-1-2021 772
Date: 2-2-2021 1638

Quantitative treatment of hole burning. Single mode laser action of an inhomogeneously broadened line

We now return to single mode laser action in a solid state laser with an inhomogeneously broadened line. We start from the mode which we write down for the special case of a single mode where we drop the index A of n but retain it for sake of clarity in Wλμ. Neglecting as usual spontaneous emission this equation reads

   (1.1)

We insert in it the saturated inversion reads

     (1.2)

We adopt running waves so that Wλμ does no more depend on the space coordinate x. Using the explicit form of Wλμ as and replacing the index μ by I we may write

    (1.3)

where we have used the abbreviation

    (1.4)

By inserting (1.2) into (1.1) we cast eq. (1.1) into the form

    (1.5)

We convert the sum over the atomic indices μ into an integral over space and an integral over the frequencies ,

    (1.6)

Because W does not depend on space the integration over the volume elements d3x yields the volume V of the resonator. In order to evaluate the integral over I we use a Gaussian distribution for the frequency distribution

ρ(), i.e.

     (1.7)

Here ρ0 is the density of atoms, ρ0 = N/ V, where N is the total number of laser atoms in the resonator and V the volume of the resonator, and a is the half width of the Gaussian distribution. We first treat the first term on the r.h.s. of (1.5),

    (1.8)

In order to evaluate this expression we insert (1.3) and (1.7) into it. Observing that integration over the volume in (1.6) cancels against V in the denominator in (1.3) we have eventually to treat

    (1.9)

This integral cannot be evaluated in explicit form. However, it is rather simple to calculate it approximately if we assume y << a. In such a case we obtain in a good approximation

 (1.10)

where δ is defined by

    (1.11)

In a similar fashion we can evaluate the second term in (1.5), i.e.

    (1.12)

which yields

    (1.13)

Taking the corresponding terms together, we may cast (1.5) into the explicit form

     (1.14)

the stationary state, dn/dt = 0, this equation can be readily solved for n. Because n is the only free parameter in the formula for hole burning, (1.2), we have thus fixed the depth of that hole. We mention that the integrals such as (1.9) can be evaluated exactly and explicitly if the inhomogeneous atomic line is a Lorentzian.




هو مجموعة نظريات فيزيائية ظهرت في القرن العشرين، الهدف منها تفسير عدة ظواهر تختص بالجسيمات والذرة ، وقد قامت هذه النظريات بدمج الخاصية الموجية بالخاصية الجسيمية، مكونة ما يعرف بازدواجية الموجة والجسيم. ونظرا لأهميّة الكم في بناء ميكانيكا الكم ، يعود سبب تسميتها ، وهو ما يعرف بأنه مصطلح فيزيائي ، استخدم لوصف الكمية الأصغر من الطاقة التي يمكن أن يتم تبادلها فيما بين الجسيمات.



جاءت تسمية كلمة ليزر LASER من الأحرف الأولى لفكرة عمل الليزر والمتمثلة في الجملة التالية: Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation وتعني تضخيم الضوء Light Amplification بواسطة الانبعاث المحفز Stimulated Emission للإشعاع الكهرومغناطيسي.Radiation وقد تنبأ بوجود الليزر العالم البرت انشتاين في 1917 حيث وضع الأساس النظري لعملية الانبعاث المحفز .stimulated emission



الفيزياء النووية هي أحد أقسام علم الفيزياء الذي يهتم بدراسة نواة الذرة التي تحوي البروتونات والنيوترونات والترابط فيما بينهما, بالإضافة إلى تفسير وتصنيف خصائص النواة.يظن الكثير أن الفيزياء النووية ظهرت مع بداية الفيزياء الحديثة ولكن في الحقيقة أنها ظهرت منذ اكتشاف الذرة و لكنها بدأت تتضح أكثر مع بداية ظهور عصر الفيزياء الحديثة. أصبحت الفيزياء النووية في هذه الأيام ضرورة من ضروريات العالم المتطور.