Úvod do fyziky laserů

Garant předmětu:

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra fyziky

Anotace:

Předmět seznamuje se základy fyziky laserů. Vysvětluje princip činnosti laseru. Uvádí základní pojmy a podrobně popisuje jednotlivé typy laserů, včetně jejich konstrukce. Charakterizuje hlavní vlastnosti laserového záření. Stručně naznačuje možnosti vytváření krátkých pulzů záření. V další části se zaměřuje na užití laserů v různých oblastech lidské činnosti. Uvádí též zásady bezpečnosti práce s lasery. V praktické části je doplněn návštěvami špičkových pracovišť zabývajících se danou problematikou.

Požadavky:

Znalost středoškolské matematiky a fyziky, zvládnutí diferenciálního a integrálního počtu funkcí jedné proměnné a lineární algebry. Účast na seminářích, min 60% úspěšnost.

Osnova přednášek:

1. Úvod - zesílení svazku, inverzní populace, rezonátor, mody.

2. Pevnolátkové lasery.

3. Polovodičové lasery.

4. Atomární a iontové lasery.

5. Molekulární lasery.

6. Lasery využívající tekutá barviva.

7. Vlastnosti laserového záření.

8. Vytváření krátkých pulsů záření.

9. Použití laserů.

10. Měření vlastností laserového záření a parametrů laserů.

11. Bezpečnost při práci s lasery, hygienické směrnice.

12. Biologické působení laserů, aplikace laserů v lékařství.

13. Holografie.

14. Profesionální laserové systémy.

Osnova cvičení:

1. Světlo jako elektromagnetické záření

2. Atomy, molekuly a světlo

3. Princip funkce laseru_1

4. Princip funkce laseru _2

5. Klasifikace laserů_1

6. Klasifikace laserů_2

7. Klasifikace laserů_3

8. Nelineární optika

9. Určování základních charakteristik laserů

10. Holografický záznam a jeho rekonstrukce.

11. Užití laserů v medicíně

12. Využití laserů _1. (exkurze PALS)

13. Využití laserů _2. (exkurze ELI)

14. Využití laserů _3. (exkurze HiLASE)

Cíle studia:

Seznámit s fyzikálními principy laserů a s jejich uplatněním v praxi.

Studijní materiály:

1. Engst P., Horák M.: Aplikace laserů, SNTL Praha 1989

2. Vrbová M., Jelínková H., Gavrilov P.: Úvod do laserové techniky, Vydavatelství ČVUT Praha 1994

3. Wilson J., Hawkes J.F.B.: Lasers - Optoelectronics, an introduction, Prentice Hall Europe 1998 (a další vydání)

4. Lasery a moderní optika, Prometheus Praha 1994.

5. Reider G.A.: Photonik, Springer 1997

6. Hitz C. B., Ewing J., Hecht J.: Introduction to Laser Technology, Publisher: J. Wiley & Sons, (4th ed. 2012)

7. Thyagarajan K., Ghatak A.: Lasers: Fundamentals and Applications, Publisher: Springer; (2nd ed. 2011)

8. Silfvast W. T.: Laser Fundamentals. Publisher: Cambridge University Press; (2nd ed. 2008)

9. Svelto O.: Principles of Lasers. Publisher: Springer, (5th ed. 2010)

10. Milonni P. W., Eberly J. H.: Laser Physics, Wiley, Hoboeken, New Jersey

Poznámka:

Rozsah výuky v kombinované formě studia: 14+6

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů: