Download - BAGIAN PERTAMA
![Page 1: BAGIAN PERTAMA](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022081514/56815aad550346895dc85069/html5/thumbnails/1.jpg)
BAGIAN PERTAMA
LASER DAN PENGGUNAANNYA
![Page 2: BAGIAN PERTAMA](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022081514/56815aad550346895dc85069/html5/thumbnails/2.jpg)
PEMBANGKITAN SINAR LASER
STRUKTUR ATOMModel atom Thomson
Bola pejal (positif) yang mengandung butiran elektron (negatif)
![Page 3: BAGIAN PERTAMA](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022081514/56815aad550346895dc85069/html5/thumbnails/3.jpg)
PEMBANGKITAN SINAR LASER
STRUKTUR ATOMModel atom Rutherford
Inti (positif) yang dikelilingi elektron-elektron (negatif)
![Page 4: BAGIAN PERTAMA](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022081514/56815aad550346895dc85069/html5/thumbnails/4.jpg)
PEMBANGKITAN SINAR LASER
STRUKTUR ATOMModel 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
![Page 5: BAGIAN PERTAMA](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022081514/56815aad550346895dc85069/html5/thumbnails/5.jpg)
PEMBANGKITAN SINAR LASER
ABSORPSI DAN EMISIAbsorpsi
12 EEh.υ h = konstanta Planck = 6,625 . 10-34 J sƲ = frekuensi cahaya
![Page 6: BAGIAN PERTAMA](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022081514/56815aad550346895dc85069/html5/thumbnails/6.jpg)
PEMBANGKITAN SINAR LASER
ABSORPSI DAN EMISIAbsorpsiLaju kenaikan :
N1 = jumlah atom pada tingkat energi E1
F = fluks cahaya datang
σ12 = penampang absorpsi
1121 .NW
dt
dN
.FσW 1212
![Page 7: BAGIAN PERTAMA](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022081514/56815aad550346895dc85069/html5/thumbnails/7.jpg)
PEMBANGKITAN SINAR LASER
ABSORPSI DAN EMISIAbsorpsiContoh gejala : garis-garis hitam pada spektrum cahaya matahari ✏ absorpsi pada gas di sekeliling matahari
![Page 8: BAGIAN PERTAMA](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022081514/56815aad550346895dc85069/html5/thumbnails/8.jpg)
PEMBANGKITAN SINAR LASER
ABSORPSI DAN EMISIEmisi spontan
12 EEh.υ h = konstanta Planck = 6,625 . 10-34 J sƲ = frekuensi cahaya
![Page 9: BAGIAN PERTAMA](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022081514/56815aad550346895dc85069/html5/thumbnails/9.jpg)
PEMBANGKITAN SINAR LASER
ABSORPSI DAN EMISIEmisi spontanLaju penurunan :
N2 = jumlah atom pada tingkat energi E2
A = kemungkinan emisi spontan
= koefisien Einstein
Waktu tinggal rata-rata :
2spontan
2 A.Ndt
dN
A
1τspontan
![Page 10: BAGIAN PERTAMA](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022081514/56815aad550346895dc85069/html5/thumbnails/10.jpg)
PEMBANGKITAN SINAR LASER
ABSORPSI DAN EMISIEmisi spontanContoh gejala : lampu natrium lapisan fluoresensi bahan fosforesensi
![Page 11: BAGIAN PERTAMA](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022081514/56815aad550346895dc85069/html5/thumbnails/11.jpg)
PEMBANGKITAN SINAR LASER
ABSORPSI DAN EMISIEmisi spontan
Lampu natrium :
Ketika kembali ke bawah, atom natrium mengeluarkan cahaya kuning (589 nm)
Loncatan listrik menaikkan tingkat energi gas natrium di dalam tabung
![Page 12: BAGIAN PERTAMA](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022081514/56815aad550346895dc85069/html5/thumbnails/12.jpg)
PEMBANGKITAN SINAR LASER
ABSORPSI DAN EMISIEmisi spontan
Lampu natrium :
λ = 589 nm ➨ Hz5,093.10m589.10
m3.10
λ
c 149
8
ν
eV 2,106 1,602.10
J3,374.10
J 3,374.10
5,093.10 . 6,625.10h.E
eVJ19-
19-
19-
1434
νΔ
![Page 13: BAGIAN PERTAMA](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022081514/56815aad550346895dc85069/html5/thumbnails/13.jpg)
PEMBANGKITAN SINAR LASER
ABSORPSI DAN EMISIEmisi spontan
Fluoresensi :
Ketika turun kembali, bahan mengeluarkan cahaya (tampak)
Bahan dijatuhi pancaran (biasanya UV) ✏ tingkat energi naik
![Page 14: BAGIAN PERTAMA](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022081514/56815aad550346895dc85069/html5/thumbnails/14.jpg)
PEMBANGKITAN SINAR LASER
ABSORPSI DAN EMISIEmisi spontan
Fluoresensi :
Lapisan fluoresensi mengubah UV menjadi cahaya tampak
Lampu TL berisi gas merkuri (Hg) ✏ banyak mengeluarkan UV
gas merkuri
lapisan fluoresensi
![Page 15: BAGIAN PERTAMA](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022081514/56815aad550346895dc85069/html5/thumbnails/15.jpg)
PEMBANGKITAN SINAR LASER
ABSORPSI DAN EMISIEmisi spontan
Fosforesensi :
Fluoresensi yang berlangsung lama
![Page 16: BAGIAN PERTAMA](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022081514/56815aad550346895dc85069/html5/thumbnails/16.jpg)
PEMBANGKITAN SINAR LASER
ABSORPSI DAN EMISIEmisi terangsang
12 EEh.υ h = konstanta Planck = 6,625 . 10-34 J sƲ = frekuensi cahaya
![Page 17: BAGIAN PERTAMA](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022081514/56815aad550346895dc85069/html5/thumbnails/17.jpg)
PEMBANGKITAN SINAR LASER
ABSORPSI DAN EMISIEmisi terangsangLaju penurunan :
dengan :
dan
σ21 = σ12 = jumlah atom pada tingkat energi E2
F = fluks foton
221terangsang
2 .NWdt
dN
.FσW 2121
![Page 18: BAGIAN PERTAMA](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022081514/56815aad550346895dc85069/html5/thumbnails/18.jpg)
PEMBANGKITAN SINAR LASER
Emisi spontan Terjadi dengan sendiri Ke segala arah
Emisi terangsang Ada cahaya pemicu ✏
mengalami penguatan Arah dan fasa sama
dengan cahaya pemicu
ABSORPSI DAN EMISI
Perbedaan emisi spontan dan emisi terangsang
![Page 19: BAGIAN PERTAMA](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022081514/56815aad550346895dc85069/html5/thumbnails/19.jpg)
PEMBANGKITAN SINAR LASER
INVERSI POPULASI
Emisi terangsang :
Absorpsi :
Keseluruhan (netto) :
.dzσ.F.Nkonst dt
dNdF 2
dz dalam
2terangsang
.dz NNσ.F.konst dF 12
.dzσ.F.Nkonst dt
dNdF 1
dz dalam
1absorpsi
segmen bahan laser
dz
F F + dF
![Page 20: BAGIAN PERTAMA](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022081514/56815aad550346895dc85069/html5/thumbnails/20.jpg)
PEMBANGKITAN SINAR LASER
INVERSI POPULASI
Statistik Boltzmann :
dengan : k=konstanta Boltzmann=1,381.10-23 J/K
Supaya N2>N1 harus terjadi inversi populasi
Usaha untuk memperoleh inversi populasi : pemompaan
k.T
EE exp
N
N 12e
1
e2
![Page 21: BAGIAN PERTAMA](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022081514/56815aad550346895dc85069/html5/thumbnails/21.jpg)
PEMBANGKITAN SINAR LASER
INVERSI POPULASISistem Dua tingkat :
Jika N2 ≈ N1 : two level saturation
inversipopulasi
emisi terangsang
E
E1
2
tidak adainversi populasi
![Page 22: BAGIAN PERTAMA](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022081514/56815aad550346895dc85069/html5/thumbnails/22.jpg)
PEMBANGKITAN SINAR LASER
INVERSI POPULASISistem Tiga Tingkat
E3 langsung ke E1 : dilarang
E3 ke E2 : tanpa emisi
ΔEpemompaan ≠ ΔElaser
pemompaan
E3
E2
E1
![Page 23: BAGIAN PERTAMA](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022081514/56815aad550346895dc85069/html5/thumbnails/23.jpg)
PEMBANGKITAN SINAR LASER
INVERSI POPULASISistem Empat Tingkat
E3 langsung ke E0 : dilarang
E3 ke E2 dan E1 ke E0 : tanpa emisi
E1 : dalam keadaan biasa kosong
pemompaan
E3
E2
E1
E0
![Page 24: BAGIAN PERTAMA](https://reader036.vdokumen.com/reader036/viewer/2022081514/56815aad550346895dc85069/html5/thumbnails/24.jpg)
PEMBANGKITAN SINAR LASER
INVERSI POPULASISistem Beberapa TingkatEmpat tingkat :
Jika E3 membentuk pita : pemompaan lebih mudah
E3
E2
E1
E0
pemompaan