Tiet 34 so luoc ve laze

nhiệt liệt chào mừng các thầy - cô giáo
về dự hội giảng giáo viên dạy giỏi tỉnh thái
bình
môn vật lí lớp 12
năm học 2008- 2009
Chúc các em học sinh lớp 12A4 học thật tốt!
Giáo viên thực hiện: Lại Văn Công


Kiểm tra bài cũ

Câu hỏi: Trình bày tiên đề Bo về sự bức xạ và hấp
thụ năng lợng của nguyên tử?

Trả lời:
- Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có năng lợng
(En) sang trạng thái dừng có năng lợng thấp hơn (Em) thì
nó phát ra một phôtôn có năng lợng đúng bằng hiệu En Em
h.f = En - Em
- Nếu nguyên tử đang ở trạng thái dừng có năng lợng
(Em) mà hấp thụ đợc một phôtôn có năng lợng đúng
bằng hiệu En - Em thì nó chuyển lên trạng thái dừng có
năng lợng cao (En).


Một số hình ảnh
về lễ khai mạc
thế vận hội
Olimpic Bắc Kinh
năm 2008

Hình
Hình ảnh
ảnh chúng
chúng ta
ta vừa
vừa quan
quan sát
sátđ
đợc
ợc là
là những
những
chùm
chùm ánh
ánh sáng
sáng có
có màu
màu sắc
sắc sặc
sặc sỡ
sỡ với
với nhiều
nhiều
màu
màusắc
sắc khác
khác nhau.
nhau. Vậy
Vậy các

các ánh
ánh sáng
sáng này
này là
là
ánh
ánh sáng
sáng gì?
gì? Nó
Nó phát
phát ra
ra từ
từ đâu?
đâu?


Bài 34: Sơ lợc về laze
Nm 1958, cỏc nh bỏc học Nga và Mĩ, nghiên cứu độc lập với nhau,
đã chế tạo thành cơng laze đầu tiên.
Đó là một loại nguồn sáng mới, phát ra chùm sáng gọi là tia laze,
có đặc điểm khác hẳn với các chùm sáng thơng thng.

Để tìm hiểu về laze,
chúng ta hÃy đi xét
lịch sử ph¸t triĨn
cđa laze.

Ba- xèp

Bài 34: Sơ lợc về laze
I. Cấu tạo và hoạt động của laze

1. Laze là gì?
Laze là từ phiên âm cđa tiÕng Anh Laser
(Light Amplifier by Stimulated Emission of
Radiation).
Chóng cã nghĩa là: Máy khuếch đại ánh
sáng bằng sự phát xạ cảm ứng.
a.
Khái
niệm
- Laze l mt ngun sỏng phỏt ra mt chùm sáng cường độ lớn
Dao mổ laze
Dùng
tia laze
tôi kim loại
dựa trên việc ứng dụng hiện tượng phát
xạ cảm
ứng.
Chóng
thêng
nghe
ng÷
- Chùm
bứcta
xạ phát
ra cũng
đượctht
gọi là chùm

tia Laze
laze. trong

nhiỊu lÜnh vùc kh¸c nhau: y học, quân sự,
kỹ thuật, thông tin liên lạcVậy Laze là gì?
Nó hoạt động theo nguyên lý nào?


Bài 34: Sơ lợc về laze
I. Cấu tạo và hoạt động của laze

1. Laze là gì?
a.
Khái
niệm
b. Đặc điểm của
Cõu hi
laze
- Tính đơn sắc cao.Laze l mt ngun sỏng
- Tính định híng.
- TÝnh kÕt hỵp cao

mới, khác hẳn với các
chùm sáng thụng
thng. Vy laze cú c
và cờngim
độgỡ?lớn.


Bài 34: Sơ lợc về laze

I. Cấu tạo và hoạt động của laze

1. Laze là gì?
2. Sự phát xạ cảm ứng.

Laze hoạt
Quan
Câusát
hỏihiện t
động
dựa
- Nguyên tắc hoạt động
quan
trọng
nhất
của
Laze
Hiện
tợng
ợng
gì
sẽvà
xảy
ralời
nếu là
sau
trả
sự phát xạ cảm ứng. một nguyêntrên
nguyên
tử đang

câu
hỏi. ở trạng
- Lý thuyết về sự phátthái
xạ cảm
kíchứng:
thích
sẵn
sàng phát
tắc
nào?

ra mộtởphôtôn
có năng
ợng
+ Nếu Emột nguyên tử đang
trong trạng
thái lkích
=hfmột
mà phôtôn
bắt gặp
thích, sẵn sàng phát ra
cómột
năngphôtôn
lợng =
có có
năng
lợnglợng
đúng
bằng
hf hf

hf, bắt gặp một phôtôn
năng
đúng
bằng
bay lớttửqua
bay lớt qua nó, thì lập tức nguyên
nàynó?
cũng phát ra
phôtôn (phôtôn đợc gọi là phôtôn phát xạ cảm
ứng).
cao

Ethp


Bài 34: Sơ lợc về laze
I. Cấu tạo và hoạt động của laze

1. Laze là gì?
2. Sự phát xạ cảm ứng
+ Nếu một nguyên tử đang ở trong trạng thái
kích thích, sẵn sàng phát ra một phôtôn có năng
lợng = hf, bắt gặp một phôtôn có năng lợng
đúng bằng hf bay lớt qua nó, thì lập tức nguyên
tử này cũng phát ra phôtôn (phôtôn đợc gọi là
Câu
phôtôn
phát
xạcùng
cảmnăng

ứng).lợng,
+
Phôtôn
có
bayhỏi
cùng phơng với
Phôtôn
phát
xạhiện
và
phôtôn
Quan
t cùng
+ Sóng
điện từ ứng với
phôtôn
sát
hoàn
toàn
phôtôn
tới có đặc

pha với sóng điện từ ứng
với
phôtôn
ợng sau và trả
lời
điểm, tính chất gì
câu hỏi.
giống nhau?

Bài 34: Sơ lợc về laze
I. Cấu tạo và hoạt động của laze

1. Laze là gì?
2. Sự phát xạ cảm ứng
Ecao

E thp

Câu hỏi
Nếu có một phôtôn ban
đầu bay qua một loạt
nguyên tử đang ở trạng
thái kích thích thì số
phôtôn tạo thành sẽ tăng
nh thế nào?


Bài 34: Sơ lợc về laze
I. Cấu tạo và hoạt động của laze
1. Laze là gì?
2. Sự phát xạ cảm ứng. Câu hỏi thảo luận.
Dựa ở
vào
lý trạng
thuyết
+ Nếu một nguyên tử đang
trong

thái kích
thích, sẵn sàng phát raphát
một phôtôn
năng lợng =
xạ cảmcóứng,
hf, bắt gặp một phôtônhÃy
có năng
lợng đúng
giải thích
các bằng hf
bay lớt qua nó, thì lập tức
nguyên
tử này
cũng phát ra
đặc
điểm
của
phôtôn
. có cùng năng lợng, bay
+ Phôtôn
cùng phơng với
laze?
phôtôn
+ Sóng
điện từ ứng với phôtôn hoàn toàn cùng pha
với sóng điện từ ứng với phôtôn
Nh vy, nu có một phơtơn ban đầu bay qua một loạt ngun tử đang
ở trong trạng thái kích thích thì số phơtơn sẽ tăng lên theo cấp số nhân.

Bài 34: Sơ lợc về laze
I. Cấu tạo và hoạt động của laze

1. Laze là gì?

Câu
Câu
hỏi
Câuhỏi
hỏi
Dựa
vào
môi
trờng
Trình
Nêu
cấu
bày
tạo
cấu
của
tạo
2. Sự phát xạ cảm ứng.
phát
xạ,
ta có
thể
rubi
(hồng
ngọc).

của
laze
hồng
3. Cấu tạo của Laze.
tạo
ra chế
đVai
ợc mấy
loại
Cơ
phát
ánh
ngọc?
trò của
laze?
sáng
của
rubi?
-Xét
Tuỳ
vào
vật
liệu
phát
xạ
(Môi
tr
ờng
hoạt
tính),

ngời ta tạo
các
bộ
phận
trong
cấu
tạo
của
một
laze
rắn
(Laze
rubi)
a. Cấu tạo của laze hồng ngọc.
ra laze rắn, laze láng, laze khÝ. laze hång ngäc?
-Rubi (hång ngäc) lµ Al O cã pha Cr O .

- Thanh rubi h×nh trơ (A)2 hai
3 mặt đợc mài
2 3 nhẵn, vuông góc với
trục
thanh.
- ánhcủa
sáng
đỏ của hồng ngọc do iôn Crôm phát ra khi

chuyển
từđtrạng
kích
thích

vềphẳng
trạng thái
+ Mặt (1)
ợc mạ thái
Bạc trở
thành
gơng
G1. cơ bản. Đó
cũng là màu của tia laze

+ Mặt (2) là mặt bán mạ (gơng phẳng G2), là một lớp mạ
mỏng để cho khoảng 50% cờng độ chùm sáng chiếu tới bị
phản xạ, còn khoảng 50% truyền qua.
- Đèn phóng điện Xenon: dùng để chiếu sáng mạnh thanh rubi
và
đagmột
Crôm
lênvà
trạng
thái kích
+ Hai
ơngsố
G1lớn
, G2iôn
song
song
có mặt
phảnthích.
xạ đối diÖn
nhau.

Bài 34: Sơ lợc về laze
I. Cấu tạo và hoạt động của laze

1. Laze là gì?

Câu hỏi
2. Sự phát xạ cảm ứng.
Nêu cơ chế phát
3. Cấu tạo của Laze.
ra tia laze cđa
a. CÊu t¹o cđa laze hång ngäc. laze rubi? Màu
b. Cơ chế phát tia laze
sắc của tia laze?

G1

G2


Bài 34: Sơ lợc về laze
I. Cấu tạo và hoạt động của laze

1. Laze là gì?
2. Sự phát xạ cảm øng.
G1
3. CÊu t¹o cđa Laze.
a. CÊu t¹o cđa laze hång ngọc.
G2

b. Cơ chế phát tia laze
- Dùng đèn phóng điện xenon để chiếu sáng mạnh
thanh rubi và đa một số lớn iôn Crôm lên trạng thái kích
thích.
- Nu cú mt ion Crơm bức xạ theo phương vng góc với hai gương
thì ánh sáng sẽ phản xạ đi lại nhiều lần giữa hai gương và sẽ làm cho
một loạt ion Crôm phát xạ cảm ứng. Ánh sáng sẽ được khuếch đại lên
nhiều lần.
- Chùm tia laze màu đỏ được lấy ra từ gương bán mạ G2(phần lớn
phôtôn sẽ đi qua gương bán mạ và tạo thành tia laze).


Bài 34: Sơ lợc về laze
I. Cấu tạo và hoạt động của laze

1. Laze là gì?
2. Sự phát xạ cảm ứng.
3. Cấu tạo của Laze.
ii. Một vài ứng dụng của laze

Biểnchỉ
báo bảng
an toàn giao
Bút
thông

-Trong y học: Tia laze đợc dùng nh mét dao mỉ trong c¸c phÉu
hái
tht tinh vi nh mắt, mạch máuNgoàiCâu
ra tia

laze còn sử dụng
Nêu một vài ứng dụng
một
sốdụng
bệnhtrong
ngoài
da.
-để
Tia chữa
laze đ
ợc sử
liên
lạc vô tuyến: vô tuyến định vị,
quan trọng của tia laze
liên lạc vệ tinh, điều khiển tàu vũ trụ,tia laze đợc sử dụng tốt
trong các lĩnh vực nh y
trong
việc
truyền
tin
bằng
cáp
- Trong công nghiệp: Tia laze cóquang.
cờngthông
độ lớntin
vàliên
tínhlạc,
định hớng
học,
cao nên nó đợc ứng dụng để khoan,

cắt,nghiệp...
tôi chính xác trên
công
nhiều
liệu.
- Ngoàichất
ra tia
laze còn đợc ứng dụng rất hiệu quả trong các lĩnh
vực khác nh: giáo dục, an toàn giao thông, trắc địa,

Dao
laze
dùng
đểliên
phẩu
Tia
laze
dùng
trong
lạc thuật
vô Tôi kim loại bằng


Ghi nhớ
I. Cấu tạo và hoạt động của laze.

1. Khái niệm, đặc điểm của laze.
2. Lý thuyết về sự phát xạ cảm ứng.

3. Cấu tạo và hoạt động của laze rắn (Laze

hồng ngọc).
4. Các loại laze.
II. ứng dụng của laze trong mét sè lÜnh vùc.


Củng cố
Câu 1: Kết luận nào sau đây là không đúng khi nói về
tia laze?

A.Laze là một nguồn sáng phát ra chùm sáng có c
ờng độ lớn dựa trên nguyên tắc của hiện tợng
S
phát xạ cảm ứng.
B. Chùm bức xạ phát ra không phải là chùm tia laze.
C. Tia laze là một chùm sáng có cờng độ lớn.
D. Tia laze có tính đơn sắc, tính định hớng và
tính kết hợp cao.


Củng cố
Câu
3: Chùm
Ngờisáng
ta tạo
đdo
ợc các
laze
khác
nhau
Câu 2:

laze
rubi loại
(hồng
ngọc)
phát
ra cólà
do:
màu:
A

A. Đỏ
A.
Cờng độ của ánh sáng kích thích khác nhau.

B

B. Môi
Xanhtrlam.
B.
ờng hoạt tính khác nhau.
C. Vàng.

C. Cấu tạo của hai gơng phẳng khác nhau.
D. Tím.

D. Môi trờng hoạt tính nh nhau, công suất ¸nh
s¸ng kÝch thÝch kh¸c nhau.


KiÕn thøc bỉ sung:

1. CÊu t¹o chung cđa laze:
1) Buồng cộng hưởng (vùng bị
kích thích)
2) Nguồn ni (năng lượng bơm
vào vùng bị kích thích)
3) Gương phản xạ tồn phần
4) Gương bán mạ
5) Tia laser

2. Nguån ph¸t laze.