激光原理及应用(第二版)课后习题答案(全)

昆明理工大学 理学院 激光原理 重点计算题答案

思考练习题1

1． 试计算连续功率均为1W的两光源，分别发射 ＝0.5000 m， =3000MHz的光，每秒

从上能级跃迁到下能级的粒子数各为多少？

q

答：粒子数分别为：n1

h

16.63 10 34

0.5 10 618

2.5138 10

c6.63 10 34 3 108

n2

q123

5.0277 10 349

h 6.63 10 3 10

11．静止氖原子的3S2 2P4谱线的中心波长为0.6328 m，设氖原子分别以 0.1c, 0.5c的

速度向着接收器运动，问接收到的频率各为多少？ 答： 0.1c 0

c

1 c1.1c

0.9

14

1.13 10814

5.241 10Hz 60.90.6328 10

同理可求： 0.1c 4.288 10Hz；

0.5c 8.211 10Hz； 0.5c 2.737 10Hz

12．设氖原子静止时发出0.6328 m红光的中心频率为4.74×1014Hz，室温下氖原子的平均速率设为560m/s。求此时接收器接收频率与中心频率相差若干？

14

14

答：

560

0(1 ) 0(1 ) (1 1.8667 10 6) 0 8

c3 10

1.8667 10 6 4.74 1014 8.848 108Hz

思考练习题2

1. (a)要制作一个腔长L＝60cm的对称稳定腔，反射镜的曲率半径取值范围如何？(b)稳定

腔的一块反射镜的曲率半径R1＝4L，求另一面镜的曲率半径取值范围。 答：（a）R1 R2 R；0 (1 （b）0 (1

LL

)(1 ) 1 R 30cm RR

LL3L

)(1 ) 1 0 (1 ) 1 R2 L或R2 3L R1R24R2

4. 稳定谐振腔的两块反射镜，其曲率半径分别为R1＝40cm，R2＝100cm，求腔长L的取值

范围。 答：

0 (1

LLLL)(1 ) 1 0 (1 )(1 ) 1 0 L 40cm或100 L 140cmR1R240100

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