氦氖激光器中氦气和氖气的作用分别是什么?我要知道他们各有什么作用,氖气应该是作为受激对象吧
来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2025/01/24 07:15:00
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氦原子的作用:氦原子的亚稳态恰好和氖原子的2s能级很接近(仅差0.04-0.15电子伏).亚稳态氦原子与基态氖原子碰撞,可直接把氖原子激发到2s能级.这样,就可以在2s能级获得比纯氖时多数十万倍的原子,它们向2p能级跃迁时,辐射光波的能量较纯氖时增加数十万倍. 氦原子有两个亚稳态能级21s0、23s1,它们的寿命分别为5×10-6s和10-4s,在气体放电管中,在电场中加速获得一定动能的电子与氦原子碰撞,并将氦原子激发到21s0、23s1,此两能级寿命长容易积累粒子.因而,在放电管中这两个能级上的氦原子数是比较多的.这些氦原子的能量又分别与处于3s和2s态的氖原子的能量相近.处于21s0、23s1能级的氦原子与基态氖原子碰撞后,很容易将能量传递给氖原子,使它们从基态跃迁到3s和2s态,这一过程称能量共振转移.由于氖原子的2p、3p态能级寿命较短,这样氖原子在能级3s-3p、3s-2p、2s-2p间形成粒子数反转分布,从而发射出3.39um、632.8nm、1.5um三种波长的激光.
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