二氧化碳激光器发出的10.6微米的激光的致热原理是?

来源：学生作业帮编辑：作业帮分类：物理作业时间：2024/05/05 19:36:43

CO2激关器就是利用CO2分子的振动和转动能级间的跃迁来产生激光的,激光波长为10.6μm.利用气体放电泵浦方法向CO2气体分子注入能量,使放电管中CO2分子达到反转分布状态：将直流电压的两输出端分别接到放电管的两电极上,气体中开始有带电粒子移动,气体的内阻开始减小,当达到某一电压值时,内阻急剧减小,电流迅速增加、气体被击穿、放电开始,这一电压值叫做着火电压；放电管中的气体被击穿放电后,激光放电管的内阻下降、又进一步引起电流的增加,这一过程反复进行,在混合气体中,N2分子与电子碰撞、获得的电子能量而被激发,而在N2分子与CO2分子碰撞时又把它从电子获得的能量转移给CO2分子,使CO2分子被激发.
（一）定向发光
激光器发射的激光,天生就是朝一个方向射出,光束的发散度极小,大约只有0.001弧度,接近平行.
（二）亮度极高
激光亮度极高的主要原因是定向发光.大量光子集中在一个极小的空间范围内射出,能量密度自然极高.
（三）能量密度极大
光子的能量是用E=hf来计算的,其中h为普朗克常量,f为频率.由此可知,频率越高,能量越高.激光频率范围3.846*10^(14)Hz到7.895*10^(14)Hz.激光能量并不算很大,但是它的能量密度很大（因为它的作用范围很小,一般只有一个点）,短时间里聚集起大量能量
综上所述,这么大的能量被传到一个物体上,温度急剧升高也就不奇怪了.

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