تاريخ الفيزياء
علماء الفيزياء
الفيزياء الكلاسيكية
الميكانيك
الديناميكا الحرارية
الكهربائية والمغناطيسية
الكهربائية
المغناطيسية
الكهرومغناطيسية
علم البصريات
تاريخ علم البصريات
الضوء
مواضيع عامة في علم البصريات
الصوت
الفيزياء الحديثة
النظرية النسبية
النظرية النسبية الخاصة
النظرية النسبية العامة
مواضيع عامة في النظرية النسبية
ميكانيكا الكم
الفيزياء الذرية
الفيزياء الجزيئية
الفيزياء النووية
مواضيع عامة في الفيزياء النووية
النشاط الاشعاعي
فيزياء الحالة الصلبة
الموصلات
أشباه الموصلات
العوازل
مواضيع عامة في الفيزياء الصلبة
فيزياء الجوامد
الليزر
أنواع الليزر
بعض تطبيقات الليزر
مواضيع عامة في الليزر
علم الفلك
تاريخ وعلماء علم الفلك
الثقوب السوداء
المجموعة الشمسية
الشمس
كوكب عطارد
كوكب الزهرة
كوكب الأرض
كوكب المريخ
كوكب المشتري
كوكب زحل
كوكب أورانوس
كوكب نبتون
كوكب بلوتو
القمر
كواكب ومواضيع اخرى
مواضيع عامة في علم الفلك
النجوم
البلازما
الألكترونيات
خواص المادة
الطاقة البديلة
الطاقة الشمسية
مواضيع عامة في الطاقة البديلة
المد والجزر
فيزياء الجسيمات
الفيزياء والعلوم الأخرى
الفيزياء الكيميائية
الفيزياء الرياضية
الفيزياء الحيوية
الفيزياء العامة
مواضيع عامة في الفيزياء
تجارب فيزيائية
مصطلحات وتعاريف فيزيائية
وحدات القياس الفيزيائية
طرائف الفيزياء
مواضيع اخرى
ENERGY LEVELS AND TRANSITIONS IN GAS LASERS
المؤلف:
Mark Csele
المصدر:
FUNDAMENTALS OF LIGHT SOURCES AND LASERS
الجزء والصفحة:
p72
9-3-2016
1941
ENERGY LEVELS AND TRANSITIONS IN GAS LASERS
The transitions that bring about light emissions in a spectrum tube also give rise to laser action. In a helium–neon (He Ne) laser, for example, the active lasing species is the neon atom, which has a red transition between two upper-energy levels at 632.8 nm, the red light emitted by a common He Ne laser (Figure 1.1). A neon atom at ground state has an electron configuration of 1s2 2s2 2p6. It is an inert gas in that all outer orbitals are filled, so it is not reactive (it does not react to form compounds). If neon is excited sufficiently, it can achieve a level of 1s2 2s2 2p5 5s1 (the excitation mechanism). From that level it can fall to the 1s2 2s2 2p5 3p1 level and in doing so emit a photon of red light at 632.8 nm. This is the transition used for the red He Ne laser.
As one might imagine, the two levels involved are not singular levels but rather a group of closely spaced energy levels. The upper level (2p5 5s1) is actually four hyperfine levels, and the lower level (2p5 3p1), 10 separate levels! Unlike sodium or hydrogen, there is more than one electron in the outer shell; in the case of neon, a total of eight electrons exist in the outer (n = 2) shells. These electrons interact to produce many possible energy levels. As a result, there are numerous transitions at which the helium–neon laser can operate. Some transitions are favored
Figure 1.1. Energy levels for neon transitions.
over others, and not all will produce laser light. Although the red transition at 632.8 nm is the strongest of the visible transitions (and the most commonly available), a green transition also exists at 543.5 nm, allowing a green He Ne laser. In all, there are 10 possible wavelengths between red and green at least four are commercially available as off the shelf He Ne lasers (the red and green mentioned above plus a yellow and orange transition). These energy levels are shown in Figure 1.1 as well as the corresponding emission wavelengths.