物理专业2005级本科《激光原理及应用》期末试题（A卷）
激光的产生分为理论预言和激光器的诞生两个阶段？简述激光理论的创始人，理论要点和提出理论的时间。简述第一台激光诞生的时间，发明人和第一台激光器种类？答：激光理论预言是在1905年爱因斯坦提出的受激辐射理论。世界上第一台激光器是于1960年美国的梅曼研制成功的。第一台激光器是红宝石激光器。2激光谱线加宽分为均匀加宽和非均匀加宽，简述这两种加宽的产生机理、谱线的基本线型。答：如果引起加宽的物理因数对每一个原子都是等同的，则这种加宽称为均匀加宽。自然加宽、碰撞加宽及晶格振动加宽均属均匀加宽类型。非均匀加宽是原子体系中每一个原子只对谱线内与它的表观中心频率相应的部分有贡献。多普勒加宽和固体晶格缺陷属于非均匀加宽。3举例说明，激光在医学上有什么应用？与普通医学方法相比激光医学有什么优点？答：激光在医学上许多领域有着广泛的应用，如眼科、五官科、激光手术、激光理疗、激光美容等等。与普通医学方法相比，激光诊疗具有精细准确、安全可靠、疗效好、痛苦少等优点，依其诊疗特点可分为利用汽化、切割、凝固、烧灼等方法的手术性治疗。4军事上的激光器主要应用那种激光器？为什么应用该种激光器？答：军事上主要用的是CO2激光器，这是因为CO2激光波长处于大气窗口，吸收少，功率大，效率高等特点。5全息照相是利用激光的什么特性的照相方法？全息照相与普通照相相比有什么特点？答：全息照相是利用激光的相干特性的。全息照片是三维成像，记录的是物体的相位。计算题1．激光器为四能级系统，已知3能级是亚稳态能级，基态泵浦上来的粒子通过无辐射跃迁到2能级，激光在3能级和2能级之间跃迁的粒子产生。1能级与基态（0能级）之间主要是无辐射跃迁。（1）在能级图上划出主要跃迁线。（2）若2能级能量为4eV，1能级能量为2eV，求激光频率；解：（1）在图中画出1
（2）根据爱因斯坦方程
hνE2E1
得
19E2E142×16×10ν04829×1015Hz34h6626×10
f2．由凸面镜和凹面镜组成的球面腔，如图。凸面镜的曲率半径为2m，凹面镜的曲率半径为3m，腔长为15m。发光波长600
m。（1）判断此腔的稳定性；（2）求出等价共焦腔的焦距f；束腰大小w0及束腰位置；（3）求出距凸面镜右侧5125米处的束腰大小w及波面曲率半径R；
解1激光腔稳定条件
1LL1R1R21515123
178
此腔为稳定腔。
2
f2LR1LR2LR1R2LLR1r