Занятие 1 Тема источники оптического излучения

Цены на обработанные гранаты
Таблица с ориентировочными расценками на обработанные гранаты

Синтетические гранаты
Иттрий-алюминиевые и некоторые другие разновидности синтетических гранатов, появились только в начале 60-х годов, и пользуются широким признанием на ювелирном рынке как замечательный ограночный материал

Пироп
Название этого, одного из наиболее известных и красивых гранатов происходит от греч. `пиропос` — подобный огню

Темно-красные драгоценные камни
Гранаты - не эти ли темно-красные драгоценные камни, которые так часто встречаются в античных украшениях?

Красный гранат еще называют "карбункулом"
Многие думают, что гранат - это только красный камень. Тем не менее, семейство гранатов расцвече

http://www.goldengold.ru/cat_stone.html

Авантюрин ⁽

Аметрин ⁽¹⁾

• 
  Аметист ⁽³⁴⁾
  
• 
  
  
• 
  Аквамарин ⁽¹⁰⁾
  
• 
  
  
• 
  Бирюза ⁽¹⁴⁾
  
• 
  
  
• 
  Бриллиант ⁽¹⁹⁸⁾
  
• 
  
  
• 
  Гранат ⁽³⁹⁾
  
• 
  
  
• 
  Жемчуг ⁽⁶³⁾
  
• 
  
  
• 
  Изумруд ⁽¹⁷¹⁾
  
• 
  
  
• 
  Коралл ⁽²⁾
  
• 
  
  
• 
  Опал ⁽⁷⁾
  
• 
  
  
• 
  Перламутр ⁽¹⁾
  
• 
  
  
• 
  Рубин ⁽⁶²⁾
  
• 
  
  
• 
  Сапфир ⁽²¹⁷⁾
  
• 
  
  
• 
  Сердолик ⁽³⁾
  
• 
  
  
• 
  Топаз ⁽⁵⁹⁾
  
• 
  
  
• 
  Раухтопаз ⁽⁸⁾
  
• 
  
  
• 
  Турмалин ⁽²¹⁾
  
• 
  
  
• 
  Хризолит ⁽¹⁹⁾
  
• 
  
  
• 
  Фианит ⁽²⁷¹⁾
  
• 
  
  
• 
  Цитрин ⁽²¹⁾
  
• 
  
  
• 
  Янтарь ⁽⁸⁾
  
• 
  
  
• 
  циркон-гиацинт ⁽¹⁾
  
• 
  

• Выбор ювелирных изделий по видам драгоценных камней

• Очень часто выбор ювелирных изделий зависит от драгоценного камня. Мы можем ещё толком не знать какой именно подарок хотим сделать, но совершенно уверены что он должен быть именно с изумрудом, или, скажем с бриллиантом. Будет это кольцо с изумрудом или серьги с бриллиантом ... с этим можно будет определится чуть позже, но камень уже понятен и можно продолжать поиск кликая в название минерала.

  
  
  Так же данный подход очень удобен когда камень ещё не выбран, но с его цветом всё решено давно, ведь именно синий больше всего подойдёт к цвету глаз: что ж тогда выбор очевиден и смотреть нужно на сапфиры. Да, конечно же всего богатства самоцветов мы не сможем показать: многие драгоценные камни имеют чересчур богатую гамму оттенков, но общее направление надеемся будет Вам понятно и значительно упростит выбор.
  

ЛАЗЕР (LASER, аббревиатура слов англ, фразы Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation - усиление света в результате вынужденного излучения), устройство, преобразующее разл. виды энергии (электрич., световую, хим., тепловую и др.) в энергию когерентного электромагн. излучения. В основе работы лазера лежит процесс вынужденного испускания электромагн. излучения (фотонов) атомами и др. квантовыми системами, находящимися в возбужденных состояниях. Так, атом, находящийся в состоянии 2 с энергией W₂, может перейти в состояние 1 с меньшей энергией W_l, испустив при этом фотон с частотой v₂₁=(W₂—W₁)/h, где h-постоянная Планка (рис. 1). Излучат. переход может произойти как самопроизвольно (спонтанное испускание), так и под действием внеш. электромагн. излучения (вынужденное, или индуцированное, испускание). При спонтанном испускании частота v фотона может отличаться от v₂₁ в нек-рых пределах v_л, т.к. в реальной квантовой системе энергетич. уровни не строго дискретны, а занимают нек-рые

Рис. 1. Энергетич. уровни квантовой системы, используемой в качестве активной среды лазера. W₂ и W₁ - ширины энергетич. состояний W₂ и W₁, обычно определяемые по полуспаду плотности состояний. Показаны переходы, соответствующие поглощению и испусканию фотона hv.
интервалы энергии W₂ и W₁. Контур спектральной линии спонтанного излучения описывается плавной кривой S(v, v₂₁) (pис. 2); направление распространения излучения и фаза произвольны.

Рис. 2. Спектральная линия активной среды лазера. S(v, v₂₁) -относит. число спонтанно испущенных фотонов на частоте v'; v₂₁ - резонансная частота, v_л - полуширина спектральной линии.
При вынужденном испускании фотоны неотличимы от внеш. фотонов, воздействующих на систему. В частности, если воздействующее излучение монохроматично (частота v') и имеет определенное направление распространения, индуцир. излучение имеет ту же частоту v' и то же направление распространения. Вероятность вынужденного испускания зависит от частоты v' воздействующего излучения: она пропорциональна фактору S(v', v₂₁) и имеет значение тем большее, чем ближе v' к резонансной частоте v₂₁. Важным является то обстоятельство, что вероятность вынужденного испускания пропорциональна интенсивности воздействующей волны (плотности фотонов). При обратном переходе 1:2 происходит поглощение фотона атомом на той же частоте v₁₂, вероятность к-рого также пропорциональна плотности фотонов воздействующей волны и фактору S(v, v₁₂). Поэтому преобладание вынужденного испускания над поглощением возможно лишь при выполнении условия: N₂/g₂>N₁/g₁, где N₂ и N₁ - населенности состояний 2 и 1 соотв. (числа атомов в единице объема в-ва, находящихся на энергетич. уровнях 2 и 1), g₂ и g₁ - статистич. веса этих состояний. При термодинамич. равновесии всегда N₂/g₂l/g_l, поэтому условие N₂/g₂-N₁/g_l>0, наз. инверсией населенности, м. б. обеспечено лишь в термодинамически неравновесной системе. Этого достигают накачкой - подводом к системе энергии и созданием термодинамически неравновесного распределения частиц по энергетич. уровням системы. В-во, в к-ром создана инверсия населенности, наз. активной средой (активным в-вом). В лазере отдельные акты вынужденного испускания превращ. в генерацию когерентного электромагн. излучения благодаря положит. обратной связи, при к-рой один испущенный фотон многократно вызывает новые акты вынужденного испускания точно таких же фотонов. Первоисточником волны являются спонтанно испущенные фотоны, из к-рых наиб. число имеют резонансную частоту v₂₁; под их воздействием начинается индуцир. испускание на той же частоте. Постепенно фотоны с частотой v_2l станут доминировать над всеми остальными, т. е. система начнет излучать монохроматич. электромагн. волну. Описанная обратная связь в лазере осуществляется с помощью резонатора. Простейший резонатор для излучения в оптич. диапазоне представляет собой два зеркала, между к-рыми помещается активная среда. Одно из зеркал делается частично прозрачным для выхода части излучения, используемого потребителем. Остальное излучение отражается от зеркала и вновь возвращается в активную среду, вызывая новые индуцир. переходы. В результате происходит увеличение интенсивности волны - усиление. Для того чтобы усиление в активной среде скомпенсировало отвод из резонатора части излученной энергии, значение инверсной разности населенностей N=N₂/g₂-N₁/g_l должно превышать определенное пороговое значение N_П, к-рое зависит от длины L активной среды между зеркалами, коэф. отражения r частично прозрачного зеркала и сечения а резонансного квантового перехода согласно соотношению:
N_П=(l/L)lnl/r (1)
Как правило, в пределы v_П спектральной линии активного в-ва может попадать неск. резонансных частот (резонансных мод) резонатора (рис. 3), главные из к-рых

Рис. 3. Спектральная линия активной среды лазера и моды (резонансные частоты) оптич. резонатора.
отделены друг от друга частотным интервалом v=c/2L, где с - скорость света в активной среде. Поэтому лазер генерирует не одну частоту v₀~v₂₁, а набор частот v_j=v₀+jc/2L (j - целое число), к-рые определяют спектр лазерного излучения. С отстройкой частоты излучения от резонансного значения уменьшается вероятность индуцир. перехода и возрастает пороговая инверсная населенность.

Рис. 4. Простейшая схема лазера: 1 - активная среда; 2 - непрозрачное зеркало; 3 - частично прозрачное зеркало, через которое осуществляется вывод генерируемого излучения; 4 - система накачки (здесь - газоразрядные лампы).
Т. обр., лазер, работающий как генератор когерентного излучения, должен состоять из трех компонентов (рис. 4): системы накачки - устройства, поставляющего энергию в лазер для переработки ее в когерентную волну; активной среды, к-рая вбирает в себя энергию накачки и переизлучает ее в виде когерентного излучения, и резонатора, осуществляющего обратную связь. Лазер может работать и как усилитель когерентного излучения. В этом случае обратная связь не обязательна, волна просто распространяется по активной среде, увеличивая свою мощность (энергию). Размножение фотонов в резонаторе лазера и выход части из них через полупрозрачное зеркало можно рассматривать как разветвленную цепную р-цию рождения фотонов при индуцир. переходах и их адсорбцию на пов-сти зеркала Z с коэффициентом (1—r) при каждом столкновении:

где А^* и А - возбужденные частицы в состояниях, между к-рыми происходит квантовый переход, n-число частиц в единице объема резонатора. Если процесс накачки представить как превращ. А в А^* вследствие передачи энергии при столкновении с нек-рыми условными частицами Q:

а релаксацию энергии возбуждения - как гибель возбужденных частиц А^* при столкновении с условными частицами М:

то работу лазера можно описывать кинетич. ур-ниями как изменение за время t в резонаторе числа фотонов dn/dt и изменение за время t концентраций частиц d[А^*]/dt и d[А]/dt:
dn/dt+k_Zn=Bn([А^*]/g^*-[А]/g); d[А^*]/dt+k_М[М][А^*]-Bn([А^*]/g^*-[А]/g)=k_Q[Q][A]; (6) d[А]/dt-k_М[М][А^*]+Bn(A^*]/g^*-[А]/g)=-k_Q[Q][A],
где g и g^* - статистич. веса соответствующих состояний; B, k_Z, k_Q и k_M - константы скорости процессов (2), (3), (4) и (5) соответственно. Их значения легко связать с сечением , параметрами резонатора L и r, св-вами активного в-ва, способом накачки; тогда ур-ния (6) выражают осн. энергетич. соотношения при генерации лазера когерентного излучения. Они позволяют применять для расчетов методы, разработанные для нелинейных хим. процессов (см. Неравновесная химическая кинетика).