Uzito wa nguvu na wiani wa nishati ya laser

Uzito wa nguvu na wiani wa nishati ya laser

Msongamano ni wingi wa kimwili tunaoufahamu sana katika maisha yetu ya kila siku, msongamano tunaowasiliana nao zaidi ni msongamano wa nyenzo, fomula ni ρ=m/v, yaani, msongamano ni sawa na wingi uliogawanywa kwa kiasi. Lakini wiani wa nguvu na wiani wa nishati ya laser ni tofauti, hapa imegawanywa na eneo badala ya kiasi. Nguvu pia ni mawasiliano yetu na kiasi kikubwa cha kimwili, kwa sababu tunatumia umeme kila siku, umeme utahusisha nguvu, kitengo cha kimataifa cha nguvu ni W, yaani, J/s, ni uwiano wa nishati na kitengo cha wakati, kiwango cha kimataifa kitengo cha nishati ni J. Kwa hiyo msongamano wa nguvu ni dhana ya kuchanganya nguvu na msongamano, lakini hapa ni eneo la mionzi ya doa badala ya kiasi, nguvu iliyogawanywa na eneo la pato ni msongamano wa nguvu, yaani. , kitengo cha msongamano wa nguvu ni W/m2, na katikauwanja wa laser, kwa sababu eneo la doa la mionzi ya laser ni ndogo sana, kwa hivyo kwa ujumla W/cm2 hutumiwa kama kitengo. Uzito wa nishati huondolewa kutoka kwa dhana ya wakati, kuchanganya nishati na msongamano, na kitengo ni J/cm2. Kwa kawaida, lasers zinazoendelea zinaelezwa kwa kutumia wiani wa nguvu, wakatilasers ya pulsedhuelezewa kwa kutumia msongamano wa nguvu na msongamano wa nishati.

Wakati laser inafanya kazi, msongamano wa nguvu kawaida huamua ikiwa kizingiti cha kuharibu, au kuzima, au nyenzo zingine za kaimu zimefikiwa. Kizingiti ni dhana ambayo mara nyingi huonekana wakati wa kusoma mwingiliano wa lasers na jambo. Kwa ajili ya uchunguzi wa mapigo mafupi (ambayo yanaweza kuzingatiwa kama hatua ya US), mapigo mafupi zaidi (ambayo yanaweza kuzingatiwa kama hatua ya ns), na hata vifaa vya mwingiliano wa laser wa haraka sana (ps na fs), watafiti wa mapema kawaida. kupitisha dhana ya wiani wa nishati. Dhana hii, katika kiwango cha mwingiliano, inawakilisha nishati inayofanya kazi kwa lengo kwa eneo la kitengo, katika kesi ya laser ya kiwango sawa, mjadala huu ni wa umuhimu mkubwa.

Pia kuna kizingiti cha msongamano wa nishati ya sindano moja ya kunde. Hii pia hufanya utafiti wa mwingiliano wa laser-matter kuwa mgumu zaidi. Walakini, vifaa vya leo vya majaribio vinabadilika kila wakati, upana wa mapigo anuwai, nishati ya kunde moja, mzunguko wa marudio na vigezo vingine vinabadilika kila wakati, na hata zinahitaji kuzingatia pato halisi la laser katika mabadiliko ya nishati ya mapigo katika kesi ya wiani wa nishati. kupima, inaweza kuwa mbaya sana. Kwa ujumla, inaweza kuzingatiwa kuwa msongamano wa nishati uliogawanywa na upana wa mapigo ni wastani wa msongamano wa nguvu (kumbuka kuwa ni wakati, sio nafasi). Walakini, ni dhahiri kwamba muundo halisi wa wimbi la laser hauwezi kuwa mstatili, wimbi la mraba, au hata kengele au Gaussian, na zingine zimedhamiriwa na mali ya laser yenyewe, ambayo ina umbo zaidi.

Upana wa pigo kawaida hutolewa na upana wa nusu-urefu unaotolewa na oscilloscope (kilele kamili cha upana wa nusu FWHM), ambayo hutufanya tuhesabu thamani ya msongamano wa nguvu kutoka kwa wiani wa nishati, ambayo ni ya juu. Urefu na upana wa nusu unaofaa zaidi unapaswa kuhesabiwa na kiunganishi, urefu wa nusu na upana. Hakujawa na uchunguzi wa kina kuhusu kama kuna kiwango cha nuance kinachofaa cha kujua. Kwa msongamano wa nguvu yenyewe, wakati wa kufanya hesabu, kwa kawaida inawezekana kutumia nishati ya mpigo mmoja kukokotoa, nishati ya mpigo mmoja/upana wa mpigo/eneo la doa. , ambayo ni nguvu ya wastani ya anga, na kisha kuzidishwa na 2, kwa nguvu ya kilele cha anga (usambazaji wa anga ni usambazaji wa Gauss ni matibabu kama haya, kofia ya juu haitaji kufanya hivyo), na kisha kuzidishwa na usemi wa usambazaji wa radial. , Na umemaliza.

 


Muda wa kutuma: Juni-12-2024