激光组织相互作用(激光组织相互作用是什么)
激光组织相互作用是什么
激光的原理: 光与物质的相互作用,实质上是组成物质的微观粒子吸收或辐射光子,同时改变自身运动状况的表现。
微观粒子都具有特定的一套能级(通常这些能级是分立的)。 任一时刻粒子只能处在与某一能级相对应的状态(或者简单地表述为处在某一个能级上)。
与光子相互作用时,粒子从一个能级跃迁到另一个能级,并相应地吸收或辐射光子。
光子的能量值为此两能级的能量差△E,频率为ν=△E/h(h为普朗克常量)。
激光照射组织的形式,哪一种会对组织产生显著作用
所谓准分子激光,是指受激二聚体所产生的激光,即冷激光。之所以称为准分子,是因为它不是稳定的分子,是在激光混合气体受到外来能量的激光所引起的一系列物理及化学反应中曾经形成但转瞬即逝的分子,其寿命仅为几十毫微秒,准分子激光是一种脉冲激光,因谐振腔内充入不同的稀有气体和卤素气体的混合物而有不同波长的激光产生。波长范围为157-353nm。
激光组织相互作用是什么原理
1. 受激吸收(简称吸收) 处于较低能级的粒子在受到外界的激发(即与其他的粒子发生了有能量交换的相互作用,如与光子发生非弹性碰撞),吸收了能量时,跃迁到与此能量相对应的较高能级。这种跃迁称为受激吸收。
2. 自发辐射 粒子受到激发而进入的高能态,不是粒子的稳定状态,如存在着可以接纳粒子的较低能级,即使没有外界作用,粒子也有一定的概率,自发地从高能级(E2)向低能级(E1)跃迁,同时辐射出能量为(E2-E1)的光子,光子频率 =(E2-E1)/h。这种辐射过程称为自发辐射。众多原子以自发辐射发出的光,不具有相位、偏振态、传播方向上的一致,是物理上所说的非相干光。
3. 受激辐射、激光 1917年爱因斯坦从理论上指出:除自发辐射外,处于高能级E2上的粒子还可以另一方式跃迁到较低能级。他指出当频率为=(E2-E1)/h的光子入射时,也会引发粒子以一定的概率,迅速地从能级E2跃迁到能级E1,同时辐射一个与外来光子频率、相位、偏振态以及传播方向都相同的光子,这个过程称为受激辐射。 可以设想,如果大量原子处在高能级E2上,当有一个频率 =(E2-E1)/h的光子入射,从而激励E2上的原子产生受激辐射,得到两个特征完全相同的光子,这两个光子再激励E2能级上原子,又使其产生受激辐射,可得到四个特征相同的光子,这意味着原来的光信号被放大了。这种在受激辐射过程中产生并被放大的光就是激光。
激光的作用机制
激光器产生激光产生的原理:原子中的电子吸收能量后从低能级跃迁到高能级,再从高能级回落到低能级的时候,所释放的能量以光子的形式放出。被引诱(激发)出来的光子束(激光),其中的光子光学特性高度一致。这使得激光比起普通光源,激光的单色性好,亮度高,方向性好。
1、激光加工技术是利用激光束与物质相互作用的特性对材料(包括金属与非金属)进行切割、焊接、表面处理、打孔、微加工以及做为光源,识别物体等的一门技术,传统应用最大的领域为激光加工技术。
2、激光武器是一种利用定向发射的激光束直接毁伤目标或使之失效的定向能武器。根据作战用途的不同,激光武器可分为战术激光武器和战略激光武器两大类。武器系统主要由激光器和跟踪、瞄准、发射装置等部分组成,2013年通常采用的激光器有化学激光器、固体激光器、CO2激光器等。
3、激光通信,是激光在大气空间传输的一种通信方式。激光大气通信的发送设备主要由激光器(光源)、光调制器、光学发射天线(透镜)等组成;接收设备主要由光学接收天线、光检测器等组成。
激光的组成部分及作用
激光振荡器构成的三个主要部分:
1.工作物质,这是激光器的核心,只有能实现能级跃迁的物质才能作为激光器的工作物质。目前,激光工作物质已有数千种,激波长已由X光远至红光。如氦氖激光器中,通过氦原子的协助,使氖原子的两个能级实现粒子数反转。
2.激励能源(光泵),它的作用是给工作物质以能量,即将原子 由低能级激发到高能级的外界能量。通过强光照射工作物质而实现粒子数反转的方法称为光泵法。例如红宝石激光器,是利用大功率的闪光灯照射红宝石(工作物质)而实现粒子数反转,造成了产生激光的条件。通常可以有光能源、热能源、电能源、化学能源等。
3.光学共振腔,这是激光器的重要部件,其作用一是使工作物质的受激辐射连续进行;二是不断给光子加速;三是限制激光输出的方向。最简单的光学共振腔是由放置在氦氖激光器两端的两个相互平行的反射镜组成。当一些氖原子在实现了粒子数反转的两能级间发生跃迁,辐射出平行于激光器方向的光子时,这些光子将在两反射镜之间来回反射,于是就不断地引起受激辐射,很快地就产生出相当强的激光。这两个互相平行的反射镜,一个反射率接近100%,即完全反射。另一个反射率约为98%,激光就是从后一个反射镜射出的。
激光与材料相互作用的效应
电离辐射对人体的照射可能产生各种健康效应: 按效应发生的个体的不同分为: 按效应发生的个体的不同分为: 躯体效应:发生在受照者本人身上; 遗传效应:发生在受照者后代身上。 遗传效应:发生在受照者后代身上。
1.随机性效应(Stochastic effect):是指辐射效 应的发生几率与剂量大小有关的效应,不存在剂量 阈值,它主要是针对小剂量(小于0.2Gy )、小剂量 率(小于0.1 mGy/min )的慢性照射,如致癌效应和 遗传效应
随机性效应确定与辐射关联的肿瘤:白血病、甲状腺癌、 确定与辐射关联的肿瘤:白血病、甲状腺癌、皮肤基底 细胞癌、鳞状细胞癌等; 细胞癌、鳞状细胞癌等; 遗传效应:生殖细胞非致死辐射损伤遗传至下一代,致 遗传效应:生殖细胞非致死辐射损伤遗传至下一代, 其变异及畸形的一类效应,是随机效应的特例。 其变异及畸形的一类效应,是随机效应的特例
确定性效应有明确的阈值,在阈值以下不会见到有害效应 ,达到剂量阈值则有害效应肯定发生,且辐 射效应的严重程度取决于所受剂量的大小, 它主要针对大剂量、大剂量率的急性照射, 一般主要是事故照射。
激光组织相互作用是什么意思
光存储技术是采用激光照射介质,激光与介质相互作用,导致介质的性质发生变化而将信息存储下来的。
读出信息是用激光扫描介质,识别出存储单元性质的变化。在实际操作中,通常都是以二进制数据形式存储信息的,所以首先要将信息转化为二进制数据。
写入时,将主机送来的数据编码,然后送入光调制器,这样激光源就输出强度不同的光束。
激光与生物组织相互作用中最重要的是
是非电离辐射,电磁辐射。
激光不是电离辐射,是电磁辐射。
激光是原子中的电子吸收能量后从低能级跃迁到高能级,再从高能级回落到低能级的时候,所释放的能量,并以光子的形式放出,其中的光子光学特性高度一致。因此激光相比普通光源单色性、方向性好,亮度更高,激光对组织的生物效应有热效应、光化学效应、压强作用、电磁场效应和生物刺激效应。
激光与生物组织相互作用时主要有哪些效应
机械波通过介质时会造成介质的局部压缩和伸长而产生弹性应变,该应变随时间和空间作周期性变化,使介质出现疏密相间的现象,如同一个相位光栅 。
当光通过这一受到机械波扰动的介质时就会发生衍射现象,这种现象称之为声光效应。是研究光通过机械波扰动的介质时发生散射或衍射的现象。由于弹光效应,当纵波以行波形式在介质中传播时会使介质折射率产生正弦或余弦规律变化,并随机械波一起传播,当激光通过此介质时,就会发生光的衍射。
是研究光通过机械波扰动的介质时发生散射或衍射的现象
1.光声成像的原理 1880年Bell在实验中意外发现光声效应,光声效应的发现为光声成像(Photoacoustic, PA)的发展铺垫了物理基础[1]。此后,很少有相关科学研究或技术发展,
2.光声成像的特点