Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Fizyka laserów
Koordynator przedmiotu:
dr hab. Jerzy Jasiński, adiunkt, jerzy.jasinski@pw.edu.pl
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia I stopnia
Program:
Fizyka Techniczna
Grupa przedmiotów:
Obowiązkowe
Kod przedmiotu:
1050-FT000-ISP-6FLA
Semestr nominalny:
6 / rok ak. 2020/2021
Liczba punktów ECTS:
3
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
1. godziny kontaktowe – 37 h; w tym a) obecność na wykładach – 30 h b) obecność na egzaminie – 2 h c) uczestniczenie w konsultacjach – 5 h 2. praca własna studenta – 40 h; w tym a) przygotowanie do kolokwiów – 10 h b) zapoznanie się z literaturą – 10 h c) przygotowanie do egzaminu – 15 h d) rozwiązywanie zadań domowych - 5 h Razem w semestrze 77 h, co odpowiada 3 pkt. ECTS
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
1. obecność na wykładach – 30 h 2. obecność na egzaminie – 2 h 3. uczestniczenie w konsultacjach – 5 h Razem w semestrze 37 h, co odpowiada 1.5 pkt. ECTS
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
1. rozwiązywanie zadań domowych –5 h Razem w semestrze 5 h, co odpowiada 0 pkt. ECTS
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład30h
  • Ćwiczenia0h
  • Laboratorium0h
  • Projekt0h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
Elektrodynamika, Podstawy Optyki
Limit liczby studentów:
brak
Cel przedmiotu:
Zapoznanie się i zrozumienie podstaw opisu propagacji wiązki laserowej w wolnej przestrzeni, jej formowania przez elementy optyczne, w tym rezonator lasera a także z przebiegiem i opisem zjawisk zachodzących podczas oddziaływania światła z atomami w ośrodku laserującym.
Treści kształcenia:
Wykład: 1. Wiązki gaussowskie w opisie światła. Przybliżenie skalarne i przyosiowe. Krzywizna frontu falowego i rozbieżność dyfrakcyjna wiązek. Paczki falowe. 2. Teoria rezonatorów optycznych. Macierze (ABCD). Warunki stabilności promieni w rezonatorze. Typy rezonatorów. Dopasowanie parametrów wiązki i rezonatora. Wiązka jako pęk promieni. 3. Modowa struktura światła w rezonatorze. Mody poprzeczne i podłużne. Poprzeczna struktura pola w rezonatorze. Degeneracja modów. 4. Straty energii w rezonatorach. Zjawiska powodujące straty energii. Straty użyteczne. Rozchodzenie się światła w obecności pochłaniania i wzmocnienia. 5. Struktura spektralna linii widmowych. Funkcje kształtu linii widmowych dla poszerzenia jednorodnego i niejednorodnego. Wpływ pompowania optycznego, inwersji obsadzeń, pochłaniania i zjawisk nasycenia na linie. 6. Równania bilansu. Absorpcja światła, emisja spontaniczna i wymuszona. Pompowanie optyczne i inwersja obsadzeń. Bilans atomów i fotonów. Szybkości przejść w układach dwu-, trój- i czteropoziomowym. 7. Lasery. Lasery pracy ciągłej i lasery impulsowe. Warunki pracy stacjonarnej. Moc lasera. Rola czwartego poziomu i próg akcji laserowej. Stany nieustalone. Laser rubinowy i laser Nd:YAG. Laser gazowy He-Ne.
Metody oceny:
Zadania domowe: 6 punkty Ocena przedmiotu: Kolokwium: 12 punktów 3 – od 18 punktów Egzamin pisemny: 18 punktów 3.5 – od 21 punktów __________ 4 – od 24 punktów Suma: 36 punktów 4.5 – od 37 punktów 5 – od 30 punktów
Egzamin:
tak
Literatura:
1. A. Kujawski, P. Szczepański, “Lasery. Podstawy fizyczne”, WPW, Warszawa 1999 2. H. Haken, “Światło. Fale, fotony, atomy”, PWN, Warszawa, 1993 3. Koichi Shimoda, “Wstęp do fizyki laserów”, PWN, Warszawa, 1993 4. F. Kaczmarek, “Podstawy działania laserów”, WNT, Warszawa, 1983 5. R. Jóźwicki, “Optyka laserów”, WNT, Warszawa, 1981 6. O. Svelto, “Principles of Lasers”, Plenum Press, New York, 1989
Witryna www przedmiotu:
brak
Uwagi:

Efekty uczenia się