Leçon : Composants et fonctionnement des lasers Physique

Dans cette leçon, nous allons apprendre comment décrire les fonctions des différents composants d’un laser.

Plan de la leçon

Les élèves pourront

décrire la structure du niveau d’énergie des électrons du milieu actif d’un laser,
associer l’émission et l’absorption des photons par les électrons en état d’énergie fondamental, excité et en métastabilité, aux transitions d’électrons entre ces niveaux d’énergie,
définir l’inversion de population dans le milieu actif d’un laser comme étant l’état dans lequel le milieu contient plus d’atomes dans les états d’énergie supérieurs à l’état fondamental que d’atomes dans l’état fondamental,
expliquer pourquoi un niveau d’énergie métastable avec une énergie plus élevée que celle de l’état excité est nécessaire pour qu’une inversion de population se produise,
expliquer pourquoi la cavité résonante d’un laser est nécessaire pour l’amplification de l’émission stimulée.

Présentation de la leçon

Vidéo de la leçon

Fiche explicative de la leçon

Feuille d'activités de la leçon

Q1:

Laquelle des affirmations suivantes décrit le mieux la qualité importante du milieu actif d’un laser pour sa capacité à produire des lasers ?

Q2:

Les figures représentent trois étapes successives de la production de photons dans un laser.

Sur quelle figure fournit-on de l'énergie au milieu excitable du laser ?

L'énergie fournie au milieu excitable du laser est constituée de photons de plusieurs longueurs d'onde. Laquelle des fractions suivantes de photons sur la figure aurait pour résultat une émission stimulée dans le laser ?

Combien de photons sont produits par le procédé laser représenté sur les figures ?

Q3:

Lequel des schémas suivants représente le mieux la relation entre le milieu actif et la cavité résonante d’un laser ?