Вопросы ПВ по курсу ЛМС.

Существование индуцированного излучения следует из требований термодинамического равновесия между веществом и излучением. В то же время лазер, основой работы которого является индуцированное излучение, является термодинамически неравновесной системой. Нет ли здесь противоречия?

Говорят, что индуцированное излучение по своему смыслу когерентно, поскольку состоит из тождественных фотонов. Но из соотношения неопределенностей, связывающего число фотонов с фазой волны n1/2 вроде бы следует, что совершенно когерентное ( = 0) излучение должно быть совершенно неопределенным (n =  ) по интенсивности. Почему же мы все-таки говорим о вполне определенной величине выходной мощности лазера и прочих энергетических характеристиках выходного излучения?

Среду с инверсной населенностью уровней энергии (n₂  n₁ при Е₂  Е₁ ) иногда называют системой с отрицательной абсолютной температурой, опираясь на формулу Больцмана. Справедливо ли такое утверждение?

Гауссов пучок реализует минимум соотношения неопределенностей и потому воспроизводится в любом устойчивом резонаторе независимо от его формы, конфигурации зеркал и т.д. Почему в таком случае реальное распределение интенсивности в поперечном сечении пучка, особенно при больших превышениях над порогом генерации, очень редко похоже на гауссово?

Почему газовые лазеры, активными частицами в которых являются нейтральные атомы, обеспечивают при прочих равных условиях наивысшую степень монохроматичности излучения?

Имеются два газовых лазера, работающих на одной и той же длине волны, одинаковых по внешнему виду и имеющих аналогичные мощностные и геометрические характеристики выходящего пучка излучения. Известно, что один из них имеет брюстеровские окна газоразрядной трубки, другой – внутренние зеркала. Как отличить один лазер от другого, располагая запасным брюстеровским окном?

Имеются два полупроводниковых излучателя, работающих на одной и той же длине волны (660 нм), одинаковых по внешнему виду и излучающих аналогичные по интенсивности и геометрическим характеристикам пучки излучения. Известно, что один из них – полупроводниковый лазер, другой – светодиод. Экспериментатор не располагает никаким оборудованием для анализа выходного излучения, кроме собственных рук. Как различить, где какой излучатель?

Почему твердотельный лазер не называют полупроводниковым, а полупроводниковый – твердотельным, хотя все полупроводники, используемые для возбуждения генерации, находятся в кристаллическом (т.е. твердом) состоянии?

Может ли четырехуровневая схема возбуждения лазера при изменении температуры превратиться в трехуровневую? Как это отразится на характере работы лазера? Напротив, может ли трехуровневая изначально схема превратиться в четырехуровневую при изменении температуры? Сравнить работу рубинового и гранат-неодимового лазеров.

Почему о фотохимических воздействиях лазерного излучения на биоткань говорят, как правило, только при работе лазера в режиме коротких импульсов (10^-9 с и менее) и в ультрафиолетовом диапазоне, хотя собственно фотохимическое действие возможно и в видимом, и в ИК диапазоне, и не обязательно при малых длительностях (весь спектр терапевтических воздействий есть, в сущности, фотохимическое действие)?

Как по виду разреза, проделанного в биоткани лазерным излучением, установить, какой режим деструкции имел место – фотоабляционный или термодиффузионный?

Лазер на парах меди работает в желто-зеленом диапазоне в режиме коротких импульсов с длительностью порядка 10^-8 – 10^-7 с. Почему воздействие его излучения на мягкие биоткани почти аналогично непрерывному?

Лазерный скальпель на базе СО₂ – лазера может работать в суперимпульсном режиме, от чисто непрерывного до чисто импульсно-периодического. Как его следует использовать в случае операций на твердых тканях (зубы, кости) и на особо кровенаполненных тканях (печень, почки, селезенка)? Почему аналогичный диапазон операций нельзя перекрыть в чисто импульсном или чисто непрерывном режимах?

Почему гранат-неодимовый лазер, работающий на длине волны 1064 нм, с большим успехом применяемый в эндоскопии (гастроэнтерология, урология), не рекомендуется для сосудистых операций?

В чем качественное различие диагностических и лечебных воздействий лазерного излучения на биообъект с системной точки зрения?

Описать разницу между экстракорпоральной и интракорпоральной лазерной литотрипсией. Каковы преимущества и недостатки каждого из указанных методов?

Почему конкременты легче разрушить фотогидростатически, чем фотогидродинамически? Ведь при фотогидростатическом методе разрушения вроде бы не создается ударных волн.

В каком случае визуализация патологии через волоконно-оптическую систему представляет большие затруднения – при лазерной ангиопластике или при лазерной интракорпоральной литотрипсии? Почему?

Почему для лазерной хирургии предпочтительнее работать в области наименьшей прозрачности биотканей, а для терапии – наоборот, наибольшей?

Какая разница между специфическими и неспецифическими акцепторами при воздействии на биообъект низкоинтенсивного оптического излучения?

Можно ли утверждать, что при взаимодействии низкоинтенсивного лазерного излучения с диффузно отражающим биообъектом в результате многократного рассеяния когерентность бесследно исчезает?

Можно ли при расчете характеристик спекл-картины применять метод Монте-Карло?

Можно ли в установке для исследования гемодинамики (лазерный доплеровский анализатор кровотока) заменить лазерный источник некогерентным?