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二氧化碳激光管的工作原理分析:與其它分子激光器一樣,二氧化碳激光管工作原理其受激發(fā)射過程也較復(fù)雜。|
一是分子有三種不同的運(yùn)動(dòng),即分子里電子的運(yùn)動(dòng),其運(yùn)動(dòng)決定了分子的電子能態(tài);
二是分子里的原子振動(dòng),即分子里原子圍繞其平衡位置不停地作周期性振動(dòng)——并決定于分子的振動(dòng)能態(tài);
三是分子轉(zhuǎn)動(dòng),即分子為一整體在空間連續(xù)地旋轉(zhuǎn),分子的這種運(yùn)動(dòng)決定了分子的轉(zhuǎn)動(dòng)能態(tài)。分子運(yùn)動(dòng)極其復(fù)雜,因而能級也很復(fù)雜。CO2分子為線性對稱分子,兩個(gè)氧原子分別在碳原子的兩側(cè),所表示的是原子的平衡位置。分子里的各原子始終運(yùn)動(dòng)著,要繞其平衡位置不停地振動(dòng)。
根據(jù)分子振動(dòng)理論,CO2有三種不同的振動(dòng)方式:
①二個(gè)氧原子沿分子軸,向相反方向振動(dòng),即兩個(gè)氧在振動(dòng)中同時(shí)達(dá)到振動(dòng)的最大值和平衡值,而此時(shí)分子中的碳原子靜止不動(dòng),因而其振動(dòng)被叫做對稱振動(dòng)。
②兩個(gè)氧原子在垂直于分子軸的方向振動(dòng),且振動(dòng)方向相同,而碳原子則向相反的方向垂直于分子軸振動(dòng)。由于三個(gè)原子的振動(dòng)是同步的,又稱為變形振動(dòng)。
③三個(gè)原子沿對稱軸振動(dòng),其中碳原子的振動(dòng)方向與兩個(gè)氧原子相反,又叫反對稱振動(dòng)能。在這三種不同的振動(dòng)方式中,確定了有不同組別的能級。