激光原理MOOC答案
激光原理MOOC答案4
激光原理MOOC答案44.1-4.4测验已完成成绩：100.0分下列说法不正确的是：a、对于等距共焦腔，其共汪参数f=l/2，l为腔短b、基模高斯光束在横截面内的场振幅原产按高斯函数所叙述的规律从中心向外光滑地迫降c、高斯光束的等增益面就是以rz为半径的球面d、对于通常平衡球面腔，其共汪参数f=l/2，l为腔短正确答案：d我的答案：d得分：10.0分当透镜的焦距等同于高斯光束入射光在透镜表面上的波面曲率半径的几倍时，透镜对该高斯光束野扇重现转换？a、1/4b、4c、2d、1/2恰当答案：d我的答案：d罚球：10.0分后在何种条件下，可将高斯光束近似处理为几何光学情况？a、物高斯光束须弥座处于透镜物方焦面上b、物高斯光束须弥座处于透镜表面上c、物高斯光束须弥座与透镜距离足够多离正确答案：c我的答案：c得分：10.0分以下观点错误的就是：a、当透镜对高斯光束作自再现变换时，像方腰斑与物方腰斑关于透镜是对称的b、对任意稳定腔，只要适当选择高斯光束的束腰位置及腰斑大小，就可使它成为该腔的本征模c、当反射镜对高斯光束作自再现变换时，此反射镜与高斯光束的波前相匹配d、某腔内存在着高斯光束型的本征模，该腔不一定是稳定腔恰当答案：d我的答案：d罚球：10.0分后关于高斯光束的准直，下列说法正确的是：a、用单个透镜可以将高斯光束转换成平面波b、使用单个透镜，l=f时，像是方收敛角达至极小值c、在l=f的条件下，像是高斯光束的方向性只与f的大小有关d、一个取值的望远镜对高斯光束的电子束倍率仅与望远镜本身的结构参数有关正确答案：b我的答案：b得分：10.0分用单透镜对高斯光束著眼，以下观点不恰当的就是：a、用短焦距透镜可对高斯光束进行聚焦b、取l=0不一定有聚焦作用c、f小于f，任取l值可实现聚焦d、l取无穷大一定有聚焦作用恰当答案：b我的答案：b罚球：10.0分后下列说法不正确的是：a、高斯球面波的为丛藓科扭口藓曲率半径q相等于普通球面波的曲率半径rb、物高斯光束须弥座距透镜足够多离时，可以把高斯光束看作几何光束c、q参数在自由空间的传输满足用户q2=q1+ld、l=f时，也可以把高斯光束看作几何光束正确答案：d我的答案：d得分：10.0分以下观点不恰当的就是：a、用参数w(z)和r(z)可以表征高斯光束b、用q参数来研究高斯光束的传输规律将非常方便c、方形孔径的稳定球面腔中存在拉盖尔-高斯光束d、包含在远场发散角内的功率占高斯基模光束总功率的86.5%恰当答案：c我的答案：c罚球：10.0分后下列说法正确的是：a、高斯光束在其传输轴线附近可以对数看做就是一种光滑球面波b、高斯光束的等增益面的曲率中心随z相同而维持不变c、d、离束腰无限远的等相位面是平面，其曲率中心在无限远处恰当答案：c我的答案：c罚球：10.0分后高斯光束的聚焦和准直中，在f一定时，像方腰斑随l变化的情况正确的说法是：a、当l大于f时，像是方腰斑随l的增大而减小b、当l大于f时，像是方腰斑随l的增大而增大c、当l大于f时，像是方腰斑随l的减小而单调地减小正确答案：b我的答案：b第四章作业已完成成绩：100.0分后高斯光束的等相位面是以r为半径的球面，下面判断不正确的是当z=0时，r(z)，说明须弥座所在处的等增益为平面当z＝f时，r(z)=2f，且r(z)达到极大值当z→∞时，r(z)→∞，说明距须弥座无穷远处的等增益面亦为平面d、等相位面的球心是不断变化的恰当答案：b我的答案：b罚球：12.5分后下列哪种说法更科学？a、b、m2因子越大，表明激光束空域质量越好c、远场收敛角越大，表明激光束空域质量越不好正确答案：b我的答案：b得分：12.5分用单透镜对高斯光束涌入时，在物高斯光束的腰斑距透镜甚远的情况下，以下观点恰当的就是？a、l愈小，f愈小，聚焦效果愈好b、l愈小，f愈大，聚焦效果愈好c、l愈大，f 愈大，聚焦效果愈好d、l愈大，f愈小，聚焦效果愈好恰当答案：d我的答案：d罚球：12.5分后关于基模高斯光束的说法中不正确的是？a、其曲率中心和曲率随其传输过程不断变化b、其振幅在横截面内维持高斯分布c、高斯光束在其传输轴线附近可以对数看做就是一种光滑球面波d、其强度在横截面内维持高斯分布正确答案：c我的答案：c得分：12.5分以下观点恰当的就是：当入射在球面镜上的高斯光束波前曲率半径等于球面镜的曲率半径2倍时，像高斯光束与物高斯光束完全重合当入射光在球面镜上的高斯光束波前曲率半径刚好等同于球面镜的曲率半径时，像是高斯光束与物高斯光束全然重合当入射在球面镜上的高斯光束波前曲率半径等于球面镜的曲率半径一半时，像是高斯光束与物高斯光束全然重合d、圆形孔径的稳定球面腔中存在着厄米特-高斯光束恰当答案：b我的答案：b罚球：12.5分后以下说法错误的是？a、方形孔径平衡球面腔中存有的高阶高斯光束为厄米特－高斯光束b、基模高斯光束具备最轻的m2值c、用单个透镜可以将高斯光束转换成平面波d、基模高斯光束在横截面内的场振幅原产按高斯函数所叙述的规律从中心向外光滑地迫降正确答案：c我的答案：c得分：12.5分某二氧化碳激光器，波长10.6m，使用平-凹腔，凹面镜的r=2m，腔短l=1m。
激光加工创新训练_湖南大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
激光加工创新训练_湖南大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.下列表述正确的有：参考答案:激光精雕操作时，切割和扫描采用线条的颜色来区分的。
_激光精雕操作时，可以采用自动对焦，也可采用手工对焦。
2.在进行非金属切割时，如果发现没有切透，在不动材料位置的前提下可以再次进行切割。
（）参考答案:正确3.关于激光内雕，下面的陈述是正确的是（）。
参考答案:在水晶里可以完成艺术文字的雕刻。
_在水晶里可以完成数码照片的雕刻。
_在水晶里可以完成立体图形的雕刻。
4.激光内雕的原理主要是利用激光的哪个特征。
参考答案:相干性5.激光焊接机水冷系统的冷却水可以是（）。
参考答案:蒸馏水6.世界上第一台激光器是（）年研制出来的。
参考答案:19607.光学谐振腔是由两块聚焦镜构成的（）。
参考答案:错误8.激光器的结构包括（）。
参考答案:光学谐振腔_工作介质_泵浦源9.本节课介绍的激光精雕机精度高主要体现在哪些方面？参考答案:解析度_重复定位精度_最小切割线缝10.（）时期以后，宫灯技术广泛传入民间。
参考答案:隋朝11.本课程中用到的印章制作设备是（）。
参考答案:激光雕刻切割机12.激光的特征有（）。
参考答案:单色性好_相干性_高能量_方向性好13.适合激光雕刻的材料包括（）？参考答案:玉石_亚克力_皮革_木板14.激光打标橡胶等低硬度材料时，推荐的电流是（）参考答案:7A-10A15.印章对书画作品起到哪些作用：（）参考答案:活跃气氛_给作品增色_平衡布局16.激光精雕机的结构包括：参考答案:冷却系统_光学系统_控制系统_运动系统17.激光被喻为最快的刀，最准的尺和最亮的光。
（）参考答案:正确18.激光精雕机的操作包括几部分？参考答案:软件部分操作_机械部分操作19.激光精雕机可加工的材料有：参考答案:玉石_木板_橡胶_塑料20.在autoCAD软件中，切割线的线条宽度应设置为：参考答案:０ｍｍ21.本课中的激光精雕机的工作界面为：参考答案:700*500mm22.龙舟节指的是哪个节日（）。
激光原理MOOC答案
1.21谁提出的理论奠定了激光的理论基础？∙A、汤斯∙B、肖洛∙C、爱因斯坦∙D、梅曼正确答案：C 我的答案：C得分： 10.0分2氢原子3p态的简并度为?∙A、2∙B、10∙C、6正确答案：C 我的答案：C得分： 10.0分3热平衡状态下粒子数的正常分布为：∙A、处于低能级上的粒子数总是等于高能级上的粒子数∙B、处于低能级上的粒子数总是少于高能级上的粒子数∙C、处于低能级上的粒子数总是多于高能级上的粒子数正确答案：C 我的答案：C得分： 10.0分4原子最低的能量状态叫什么？∙A、激发态∙B、基态∙C、.亚稳态正确答案：B 我的答案：B得分： 10.0分5对热辐射实验现象的研究导致了？∙A、德布罗意的物质波假说∙B、爱因斯坦的光电效应∙C、普朗克的辐射的量子论正确答案：C 我的答案：A得分： 0.0分6以下关于黑体辐射正确的说法是：∙A、辐射的能量是连续的∙B、黑体一定是黑色的∙C、辐射能量以hν为单位正确答案：C 我的答案：C得分： 10.0分7热平衡状态下各能级粒子数服从：∙A、A. 高斯分布∙B、玻尔兹曼分布∙C、正弦分布∙D、余弦分布正确答案：B 我的答案：B得分： 10.0分8以下说法正确的是：∙A、受激辐射光和自发辐射光都是相干的∙B、受激辐射光和自发辐射光都是非相干的∙C、受激辐射光是非相干的，自发辐射光是相干的∙D、受激辐射光是相干的，自发辐射光是非相干的正确答案：D 我的答案：D得分： 10.0分9下列哪个物理量不仅与原子的性质有关，还与场的性质有关？∙A、自发跃迁几率∙B、受激吸收跃迁几率∙C、受激辐射跃迁爱因斯坦系数正确答案：B 我的答案：B得分： 10.0分10下列哪个物理量只与原子的性质有关？∙A、受激辐射跃迁几率∙B、自发跃迁几率∙C、受激吸收跃迁几率正确答案：B 我的答案：B1.3 测验已完成成绩： 80.0分1激光的最初的中文名为“镭射”、“莱塞”，是它的英文名称LASER的音译，1964年按照我国著名科学家钱学森的建议将“光受激发射”改称“激光”。
激光原理与技术_电子科技大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
激光原理与技术_电子科技大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.在锁模激光器中，被锁定的模式数量越多，脉冲周期越短。
参考答案:错误2.对于对称共焦腔，其傍轴光线在腔内往返传输次即可自行闭合，其自再现模式为高斯光束。
参考答案:2##%_YZPRLFH_%##二##%_YZPRLFH_%##两3.谐振腔损耗越大，品质因子越高。
参考答案:错误4.有激光输出时，激活介质不是处于热平衡条件。
参考答案:正确5.在主动锁模激光器中，调制器应该放到谐振腔的一端。
参考答案:正确6.为得到高转化效率的光学倍频，要实现匹配，使得基频波和倍频波的折射率要相等，在他们相互作用过程中，两个基频光子湮灭，产生一个倍频光子。
参考答案:相位7.尽量增加泵浦功率有利于获得单模激光输出。
参考答案:错误8.在调Q激光器中，随着Dni/Dnt的增大，峰值光子数增加，脉冲宽度。
参考答案:变窄##%_YZPRLFH_%##变小##%_YZPRLFH_%##减小9.关于基模高斯光束的特点，下面描述不正确的是。
参考答案:基模高斯光束在激光腔内往返传播时没有衍射损耗10.KDP晶体沿z轴加电场时，折射率椭球的主轴绕z轴旋转了度角。
参考答案:45##%_YZPRLFH_%##四十五11.稳定谐振腔是指。
参考答案:谐振腔对旁轴光线的几何偏折损耗为零12.形成激光振荡的充分条件是。
参考答案:光学正反馈条件和增益阈值条件13.关于谐振腔的自再现模式，下面那个说法是正确的？参考答案:自再现模式与谐振腔的稳定性有关14.三能级激光器的激光下能级是基态，需至少将原子总数的通过泵浦过程转移到激光上能级，才能实现受激辐射光放大。
参考答案:一半##%_YZPRLFH_%##1/2##%_YZPRLFH_%##50%##%_YZPRLFH_%##二分之一##%_YZPRLFH_%##百分之五十15.谱线加宽是指的光谱展宽。
参考答案:自发辐射16.关于自发辐射和受激辐射说法正确的是。
激光原理部分课后习题答案
µ
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练习： 思考练习题2第 题 练习： （思考练习题 第9题）.
第 二 章
§ 2 4 非 均 匀 增 宽 型 介 质 的 增 益 系 数 和 增 益 饱 和 .
连 续 激 光 器 的 原 理
µ hν 0 f (ν 0 ) πc∆ν c I s (ν 0 ) = hν 0 σ e (ν 0 ) ⇒ I s (ν 0 ) = 2 µτ σ e (ν ) = ⇒ ∆n σ e (ν 0 )τ 2 µ f (ν 0 ) = G (ν ) = ∆nB21 hνf (ν ) π∆ν c hν 0 （2） I s (ν 0 ) = σ e (ν 0 )τ ⇒ 2 c f (ν 0 ) σ e (ν 0 ) = 2 8πν 0 µ 2τ hν 0 4π 2 hcµ 2 ∆ν I s (ν 0 ) = = = 3.213 × 10 5 W / cm 2 σ e (ν 0 )τ λ3 上一页 回首页 下一页 回末页 回目录
第 二 章
§ 2 4 非 均 匀 增 宽 型 介 质 的 增 益 系 数 和 增 益 饱 和 .
练习： 思考练习题2第 题 练习： （思考练习题 第6题）. 推导均匀增宽型介质，在光强I，频率为ν的光波作 用下，增益系数的表达式(2-19)。
∆ν 2 0 ) ]G (ν ) G (ν ) 2 = G (ν ) = I f (ν ) I ∆ν 2 1+ (ν − ν 0 ) 2 + (1 + )( ) I s f (ν 0 ) Is 2
.
I ( z ) = I ( 0) e
− Az
I ( z) 1 − 0.01⋅100 ⇒ =e = = 0.368 I ( 0) e
激光原理 (陈钰清 王静环 着)课后答案
，把 ⎜
⎛ dn 21 ⎞ ⎟ = A21 n 2 代入①式， ⎝ dt ⎠ sp
dn2 = − A21 n2 dt n 2 = n 20 exp (− A21 t )
（其中 n 2 随时间变化， n 20 为开始时候的高能级
对时间进行积分，得到： 具有的粒子数。 ） 按照能级寿命的定义， 当
n2 = e −1 时， 定义能量减少到这个程度的时间为能级寿命， 用字母 τ s 表示 。 n20
间实现了集居数 解: (1)由题意可知 E4 上的粒子向低能级自发跃迁几率 A4 为:
A4 = A41 + A42 + A43 = 5 × 10 7 + 1 × 10 7 + 3 × 10 7 = 9 × 10 7 s -1
则该分子 E4 能级的自发辐射寿命：
τ4 =
1 1 = = 1.1 × 10 −8 s A4 9 × 10 7 1 ∑ Aui
dn2 ⎛ dn ⎞ = −⎜ 21 ⎟ dt ⎝ dt ⎠ sp
---------------① （其中等式左边表示单位时间内高能级上粒子数的变化，
高能级粒子数随时间减少。右边的表示低能级上单位时间内接纳的从高能级上自发辐射下来的粒子数。 ） 再根据自发辐射跃迁几率公式：
A21 =
得到：
dn21 1 × dt n 2
(b)
(c)
c − 6.626 × 10−34 (J ⋅ s ) × n2 − hν λ = 1.38 × 10 −21 = exp = exp n1 k bT 1.38062 × 10 −23 (J ⋅ k −1 )× T c 6.626 × 10 − 34 (J ⋅ s ) × hν λ = 6.26 × 10 3 K T =− =− n2 n2 k b × ln k b × ln n1 n1
激光原理复习题答案（参考版）
激光原理复习题答案（参考版）激光原理复习题第一章电磁波1. 麦克斯韦方程中0000./.0t tμμερε??=-=+?=?=?B E E B J E B麦克斯韦方程最重要的贡献之一是揭示了电磁场的内在矛盾和运动；不仅电荷和电流可以激发电磁场，而且变化的电场和磁场也可以相互激发。
在方程组中是如何表示这一结果？答：（1）麦克斯韦方程组中头两个分别表示电场和磁场的旋度，后两个分别表示电场和磁场的散度；(2) 由方程组中的1式可知,这是由于具有旋度的随时间变化的电场(涡旋电场),它不是由电荷激发的,而是由随时间变化的磁场激发的;(3)由方程组中的2式可知，在真空中，,J =0，则有 tE=?00B *εμ ；这表明了随时间变化的电场会导致一个随时间变化的磁场；相反一个空间变化的磁场会导致一个随时间变化的电场。
这种交替的不断变换会导致电磁波的产生。
2, 产生电磁波的典型实验是哪个？基于的基本原理是什么？答：产生电磁波的典型实验是赫兹实验。
基于的基本原理：原子可视为一个偶极子，它由一个正电荷和一个负电荷中心组成，偶极矩在平衡位置以高频做周期振荡就会向周围辐射电磁波。
简单地说就是利用了振荡电偶极子产生电磁波。
3 光波是高频电磁波部分，高频电磁波的产生方法和机理与低频电磁波不同。
对于可见光范围的电磁波，它的产生是基于原子辐射方式。
那么由此原理产生的光的特点是什么？答：大量原子辐射产生的光具有方向不同，偏振方向不同，相位随机的光，它们是非相干光。
4激光的产生是基于爱因斯坦关于辐射的一般描述而提出的。
请问爱因斯坦提出了几种辐射，其中那个辐射与激光的产生有关，为什么？答：有三种：自发辐射，受激辐射，受激吸收。
其中受激辐射与激光的产生有关，因为受激辐射发出来的光子与外来光子具有相同的频率，相同的发射方向，相同的偏振态和相同的相位，是相干光。
5光与物质相互作用时，会被介质吸收或放大。
被吸收时，光强会减弱，放大时说明介质对入射光有增益。
激光原理课后习题答案
《激光原理》习题解答第一章习题解答1 为了使氦氖激光器的相干长度达到1KM ，它的单色性0λλ∆应为多少？解答：设相干时间为τ，则相干长度为光速与相干时间的乘积，即c L c ⋅=τ根据相干时间和谱线宽度的关系cL c ==∆τν1又因为γνλλ∆=∆，0λνc=，nm 8.6320=λ由以上各关系及数据可以得到如下形式： 单色性=ννλλ∆=∆=c L 0λ=101210328.61018.632-⨯=⨯nmnm解答完毕。
2 如果激光器和微波激射器分别在10μｍ、500nm 和Z MH 3000=γ输出1瓦连续功率，问每秒钟从激光上能级向下能级跃迁的粒子数是多少。
解答：功率是单位时间内输出的能量，因此，我们设在dt 时间内输出的能量为dE ，则 功率=dE/dt激光或微波激射器输出的能量就是电磁波与普朗克常数的乘积，即d νnh E =，其中n 为dt 时间内输出的光子数目，这些光子数就等于腔内处在高能级的激发粒子在dt 时间辐射跃迁到低能级的数目（能级间的频率为ν）。
由以上分析可以得到如下的形式：ννh dth dE n ⨯==功率 每秒钟发射的光子数目为：N=n/dt,带入上式，得到：()()()13410626.61--⨯⋅⨯====s s J h dt n N s J νν功率每秒钟发射的光子数根据题中给出的数据可知：z H mms c13618111031010103⨯=⨯⨯==--λν z H mms c1591822105.110500103⨯=⨯⨯==--λν z H 63103000⨯=ν把三个数据带入，得到如下结果：19110031.5⨯=N ，182105.2⨯=N ，23310031.5⨯=N3 设一对激光能级为E1和E2（f1=f2），相应的频率为ν（波长为λ），能级上的粒子数密度分别为n2和n1，求(a)当ν=3000兆赫兹，T=300K 的时候，n2/n1=? (b)当λ=1μm ，T=300K 的时候，n2/n1=? (c)当λ=1μm ，n2/n1=0.1时，温度T=？解答:在热平衡下，能级的粒子数按波尔兹曼统计分布，即：TK E E T k h f f n n b b )(expexp 121212--=-=ν（统计权重21f f =） 其中1231038062.1--⨯=JK k b为波尔兹曼常数，T 为热力学温度。
激光原理习题与答案
解： 1
1
q( z) R( z) i 2 ( z)
q0
i
2 0
,q
q0
l
q(0) 0.45i,q(0.3) 0.45i 0.3
q() 0
21．已知一二氧化碳激光谐振腔由曲个凹面 镜构成，R1＝l m，R2＝2m，L＝0.5m。如 何选样南斯束腰斑0的大小和位置才能使它 成为该谐振腔中的自再现光束?
第二章
8．今有一球面腔，Rl＝1.5m，R 2＝—1m，L ＝80cm。试证明该腔为稳定腔；求出它的等 价共焦腔的参数；在图上画出等价共焦腔的具 体位置。
13．某二氧化碳激光器，采用平—凹腔，凹面 镜的R＝2m，胶长L＝1m。试给出它所产生 的高斯光束的腰斑半径0的大小和位置、该 高斯束的f及0的大小。
束腰处R1右0.37mR2左边0.13m。半径为1.28mm
第四章习题解答
第五章习题
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第七章习题
z解1 ： (L
L(R2 L) R1) (L
R2 )
0.37
z2
(L
L(R1 L) R1) (L
R2 )
0.13
f
sqrt(
L(
R1 L)(R2 L)(R1
(L R1) (L R2
R2
)2ຫໍສະໝຸດ L))0.48
0
f 1.28 *103 m
解： g1g2 0.5 z1 0, z2 1, f 1
0
f 1.84 *103m
0 2
3.68 *103 rad f
激光原理答案
E=
N πnLd 2 × hν = × hν = 2 8 E πnLd 2 hν = = 解答完毕。 τ 8τ
= 1 A21
。
脉冲功率是单位时间内输出的能量，即
P=
5 试证明，由于自发辐射，原子在 E 2 能级的平均寿命为 τ s
证明如下：根据自发辐射的定义可以知道，高能级上单位时间粒子数减少的量，等于低能级在单位时 间内粒子数的增加。即：
（ n 为频率为γ的模式内的平均光子数）
1 hγ exp −1 kb ⋅ T
ργ 8πhγ 3 1 1 × ⇒ = =n 3 3 hγ hγ c 8 π h γ exp −1 exp −1 k bT k bT c3 8πhγ 3 A21 根据爱因斯坦辐射系数之间的关系式 = 和受激辐射跃迁几率公式 W 21 = B 21 ρ γ ，则可 B21 c3
（上述三个等式的物理意义是：在只考虑高能级自发辐射和 E1 有受激吸收过程，见图） 宏观上表现为各能级的粒子数没有变化 由题意可得:
A41
A42
E2
A43
E4
E3
能级只与 E4 能级间
E1
1 n = n4 A41 ,则 1 = A41τ 1 = 3 ×10−7 × 5 ×10−7 = 15 τ1 n4 n2 n 同理： = A42τ 2 = 1× 10− 7 × 6 ×10−9 = 0.06 ， 3 = A43τ 3 = 5 × 10−7 ×1×10−8 = 0.5 n4 n4 n n 进一步可求得: 1 = 250 ， 2 = 0.12 n2 n3
+3
+3
粒子数的一半（事实上红宝石激光器只有一半的激发粒子对激光有贡献） 。
+3
设红宝石棒长为 L，直径为 d，体积为 V， C r 为 τ ，则 C r 离子总数为：