LASER DAN PENGGUNAANNYA

Presentasi berjudul: "LASER DAN PENGGUNAANNYA"— Transcript presentasi:

1 LASER DAN PENGGUNAANNYA
BAGIAN PERTAMA LASER DAN PENGGUNAANNYA

2 PEMBANGKITAN SINAR LASER
STRUKTUR ATOM Model atom Thomson Bola pejal (positif) yang mengandung butiran elektron (negatif)

3 PEMBANGKITAN SINAR LASER
STRUKTUR ATOM Model atom Rutherford Inti (positif) yang dikelilingi elektron-elektron (negatif)

4 PEMBANGKITAN SINAR LASER
STRUKTUR ATOM Model atom Niels Bohr Setiap elektron hanya dapat beredar pada orbit yang tertentu ✏ atom memiliki tingkat energi tertentu Perpindahan tingkat energi hanya dapat terjadi dengan pelepasan atau penerimaan sejumlah energi tertentu

5 PEMBANGKITAN SINAR LASER
ABSORPSI DAN EMISI Absorpsi h = konstanta Planck = 6, J s Ʋ = frekuensi cahaya

6 PEMBANGKITAN SINAR LASER
ABSORPSI DAN EMISI Absorpsi Laju kenaikan : N1 = jumlah atom pada tingkat energi E1 F = fluks cahaya datang σ12 = penampang absorpsi

7 PEMBANGKITAN SINAR LASER
ABSORPSI DAN EMISI Absorpsi Contoh gejala : garis-garis hitam pada spektrum cahaya matahari ✏ absorpsi pada gas di sekeliling matahari

8 PEMBANGKITAN SINAR LASER
ABSORPSI DAN EMISI Emisi spontan h = konstanta Planck = 6, J s Ʋ = frekuensi cahaya

9 PEMBANGKITAN SINAR LASER
ABSORPSI DAN EMISI Emisi spontan Laju penurunan : N2 = jumlah atom pada tingkat energi E2 A = kemungkinan emisi spontan = koefisien Einstein Waktu tinggal rata-rata :

10 PEMBANGKITAN SINAR LASER
ABSORPSI DAN EMISI Emisi spontan Contoh gejala : lampu natrium lapisan fluoresensi bahan fosforesensi

11 PEMBANGKITAN SINAR LASER
ABSORPSI DAN EMISI Emisi spontan Lampu natrium : Ketika kembali ke bawah, atom natrium mengeluarkan cahaya kuning (589 nm) Loncatan listrik menaikkan tingkat energi gas natrium di dalam tabung

12 PEMBANGKITAN SINAR LASER
ABSORPSI DAN EMISI Emisi spontan Lampu natrium : λ = 589 nm ➨

13 PEMBANGKITAN SINAR LASER
ABSORPSI DAN EMISI Emisi spontan Fluoresensi : Ketika turun kembali, bahan mengeluarkan cahaya (tampak) Bahan dijatuhi pancaran (biasanya UV) ✏ tingkat energi naik

14 PEMBANGKITAN SINAR LASER
ABSORPSI DAN EMISI Emisi spontan Fluoresensi : Lapisan fluoresensi mengubah UV menjadi cahaya tampak Lampu TL berisi gas merkuri (Hg) ✏ banyak mengeluarkan UV

15 PEMBANGKITAN SINAR LASER
ABSORPSI DAN EMISI Emisi spontan Fosforesensi : Fluoresensi yang berlangsung lama

16 PEMBANGKITAN SINAR LASER
ABSORPSI DAN EMISI Emisi terangsang h = konstanta Planck = 6, J s Ʋ = frekuensi cahaya

17 PEMBANGKITAN SINAR LASER
ABSORPSI DAN EMISI Emisi terangsang Laju penurunan : dengan : dan σ21 = σ12 = jumlah atom pada tingkat energi E2 F = fluks foton

18 PEMBANGKITAN SINAR LASER
ABSORPSI DAN EMISI Perbedaan emisi spontan dan emisi terangsang Emisi spontan Terjadi dengan sendiri Ke segala arah Emisi terangsang Ada cahaya pemicu ✏ mengalami penguatan Arah dan fasa sama dengan cahaya pemicu

19 PEMBANGKITAN SINAR LASER
INVERSI POPULASI Emisi terangsang : Absorpsi : Keseluruhan (netto) :

20 PEMBANGKITAN SINAR LASER
INVERSI POPULASI Statistik Boltzmann : dengan : k=konstanta Boltzmann=1, J/K Supaya N2>N1 harus terjadi inversi populasi Usaha untuk memperoleh inversi populasi : pemompaan

21 PEMBANGKITAN SINAR LASER
INVERSI POPULASI Sistem Dua tingkat : Jika N2 ≈ N1 : two level saturation

22 PEMBANGKITAN SINAR LASER
INVERSI POPULASI Sistem Tiga Tingkat E3 langsung ke E1 : dilarang E3 ke E2 : tanpa emisi ΔEpemompaan ≠ ΔElaser

23 PEMBANGKITAN SINAR LASER
INVERSI POPULASI Sistem Empat Tingkat E3 langsung ke E0 : dilarang E3 ke E2 dan E1 ke E0 : tanpa emisi E1 : dalam keadaan biasa kosong

24 PEMBANGKITAN SINAR LASER
INVERSI POPULASI Sistem Beberapa Tingkat Empat tingkat : Jika E3 membentuk pita : pemompaan lebih mudah