Лазеры,
их применение
Доклад
по физике
Ученика
11 класса “A”
Гуральского
Юрия
Слово “лазер”
представляет
собой абревиатуру
английской
фразы “Light
Amplification
by
Stimulated
Emission
of
Radiation”,
переводимой
как усиление
света в результате
вынужденного
(индуцированного)
излучения.
Гипотеза о
существовании
индуцированного
излучения была
высказана в
1917 г. А Эйнштейном.
Советские
ученые Н.Г. Басов
и А.М. Прохоров
и независимо
от них американский
физик Ч. Таунс
использовали
явление индуцированного
излучения для
создания
микроволнового
генератора
радиоволн с
длинной волны
=1,27
см.
Чтобы создать
лазер или оптический
квантовый
генератор
– источник
когерентного
света необходимо:
рабочее
вещество с
инверсной
населенностью.
Только тогда
можно получить
усиление света
за счет вынужденных
переходов.
рабочее
вещество следует
поместить
между зеркалами,
которые осуществляют
обратную связь.
усиление,
даваемое рабочим
веществом, а
значит, число
возбужденных
атомов или
молекул в рабочем
веществе должно
быть больше
порогового
значения, зависящего
от коэффициента
отражения
полупрозрачного
зеркала.
Первым квантовым
генератором
был рубиновый
твердотельный
лазер. Также
были созданы:
газовые,
полупроводниковые,
жидкостные,
газодинамические,
кольцевые
(бегущей волны).
Лазеры нашли
широкое применение
в науке – основной
инструмент
в нелинейной
оптике,
когда вещества
прозрачные
или нет для
потока обычного
света меняют
свои свойства
на противоположные.
Лазеры позволили
осуществить
новый метод
получения
объемных и
цветных изображений,
названный
голографией.
Лазеры широко
применяются
в медицине,
особенно в
офтальмологии,
хирургии
и онкологии,
способные
создать малое
пятно, благодаря
высокой монохроматичности
и направленности.
В офтальмологии
лазерное излучение
с энергией 0,2
– 0,3 дж
позволяет
осуществлять
ряд сложных
операций, не
нарушая целостности
самого глаза.
Одной из таких
операций является
приварка и
укрепление
отслоившейся
сетчатки с
помощью коагуляционных
спаек. Кроме
того, лазерный
луч применяется
для выжигания
злокачественных
и доброкачественных
опухолей. В
хирургии
сфокусированный
световой луч
непрерывного
лазера (мощностью
до 100 Вт)
служит чрезвычайно
острым и стерильным
скальпелем,
осуществляющим
бескровные
операции даже
на печени и
селезенке.
Весьма перспективно
использование
непрерывных
и импульсных
лазеров для
прижигания
ран и остановки
кровотечений
у больных с
пониженной
свертываемостью
крови.
Лазерная
обработка
металлов.
Возможность
получать с
помощью лазеров
световые пучки
высокой мощности
до 1012
–1016 вт/см2
при фокусировки
излучения в
пятно диаметром
до 10-100 мкм
делает лазер
мощным средством
обработки
оптически
непрозрачных
материалов,
недоступных
для обработки
обычными методами
(газовая и дуговая
сварка). Это
позволяет
осуществлять
новые технологические
операции, например,
просверливание
очень узких
каналов
в тугоплавких
материалах,
различные
операции при
изготовлении
пленочных
микросхем, а
также увеличения
скорости
обработки
деталей. При
пробивании
отверстий
в алмазных
кругах сокращает
время обработки
одного круга
с 2-3 дней до 2 мин.
Наиболее широко
применяется
лазер в микроэлектронике,
где предпочтительна
сварка
соединений,
а не пайка. Основные
преимущества:
отсутствие
механического
контакта, возможность
обработки
труднодоступных
деталей, возможность
создания узких
каналов, направленных
под углом к
обрабатываемой
поверхности.
Лазерная
связь и локация.
По сравнению
с существующими
средствами
радиосвязи
и радиолокации
лазерные обладают
двумя основными
преимуществами:
узкой направленностью
передачи и
широкой полосой
пропускания
передаваемых
частот. Сам
лазер создает
направленный
луч (расходимостью
~10'),
а прменение
оптической
системы позволяет
сформировать
еще более
параллельный
луч (расходимостью
~2-3''). Один лазерный
луч позволяет
передавать
сигнал в полосе
частот ~100
Мгц. Это
дает возможность
одновременной
передачи 200
телевизионных
каналов.
Первые сведения
о применении
лазерной локации
относятся к
1962 г., когда была
осуществлена
локация
Луны. Увеличение
мощности, излучаемой
лазером, сделает
возможным
картографирование
поверхности
Луны с Земли
с высокой точностью
(около 1,5 м). Лазерная
локация применяется
также в геофизике
для определения
высоты облаков,
исследовании
инверсионных
и аэрозольных
слоев в атмосфере,
турбулентности
и т.п.
Лазерные
системы навигации
и обеспечения
безопасности
полетов.
Одним из основных
элементов
инерциальных
систем навигации,
широко используемых
в авиации, являются
гироскопы,
которые в основном
и определяют
точность системы.
Лазерные гироскопы
обладают достаточно
высокой точностью,
большим диапазоном
измерения
угловых скоростей,
малым собственным
дрейфом, невосприимчивостью
к линейным
перегрузкам.
Лазеры успешно
применяются
как измерители
скорости
полета (воздушной
и путевой),
высотомеры.
Лазерные
курсо-глиссадные
системы обеспечивают
безопасность
полетов,
связанную с
увеличением
точности систем
посадки, снижения
ограничений
по метеоусловиям,
обеспечением
больших удобств
работы экипажа
при выполнении
такого ответственного
участка полета,
как посадка.
В близи взлетно-посадочного
полотна установленные
лазерные лучи
создают геометрическую
картину, позволяющую
судить о правильности
выдерживания
траектории
посадки.
Лазерные
системы управления
оружием
резко повысили
точность попадания.
Лазерная полуактивная
система наведения
состоит из
лазерного
целеуказателя
(лазерной системы
подсвета цели)
и боеприпаса
с лазерной
головкой
самонаведения.
Другие работы по теме:
Вредные и опасные факторы при работе лазерных установок
Вопрос Вредные и опасные факторы при работе лазерных установок. Оптические квантовые генераторы или лазеры находят все более широкое применение в промышленности. Их использование возможно благодаря таким уникальным свойствам, как монохроматичность и
Принцип работы и устройство лазеров
Сталкиваясь с микросистемой, квант света возбуждает атомы и молекулы, отдавая им свою энергию. Наиболее сильное (резонансное) взаимодействие происходит тогда, когда частота колебаний кванта света совпадает с одной из собственных частот колебаний электронов микросистемы. При этом атомы и молекулы, находясь в возбужденном состоянии, становятся вторичными излучателями квантов.
Устройство и применение лазера
Лазер - квантовый генератор, излучающий в диапазоне видимого и инфракрасного излучения. Схема устройства лазера и принцип его действия. Временные режимы работы прибора, частота поступления энергии. Применение лазеров в различных отраслях науки и техники.
Шкала электромагнитных волн.
Название диапазона Длина волны (м) Частота (Гц) Источник Индикатор Основные свойства Применение Действие на человека 1. Радиоволны 3Ч10 Переменные токи в проводниках и электронных потоках, генератор радиочастот (Солнце, звёзды, галактики, метагалактики)
Лазеры
Министерство Образования и науки Российской Федерации Благовещенский Государственный Педагогический Университет Реферат. Тема: Лазеры. Выполнил:
Лазеры
Муниципальное Общеобразовательное Учреждение Лицей Информационных Технологий РЕФЕРАТ по ФИЗИКЕ на тему: ЛАЗЕРЫ Выполнил: ученик 11 «А» класса Замулин Михаил.
Лазер
Вступление. Лазер.… Очень многие про него слышали. А кое – кто даже видел, хотя бы на фотографиях. Ну и что? Ничего интересного: трубка или коробочка, а из неё выходит тоненький лучик, иногда зелёный или синий, чаще – красный. Фонарь и фонарь, ничего особенного. Есть ли о чём тут говорить? Оказывается, есть.
ЛАЗЕРЫ
Острый тонкий пучок лучей рубинового цвета прорезал пространство… Миновав земную атмосферу, он устремляется в космос к далеким звездным мирам. Давление света, сконцентрированного на малой площадке, достигает миллиона атмосфер. Лучом можно проколоть или разрезать металлический лист из самого твердого и тугоплавкого металла.
Лазеры на иттрий-алюминиевом гранате
Общая характеристика уровней легирования и схема энергетических уровней кристалла Nd: YAG. Сущность эффекта Штарка. Особенности работы непрерывного Nd: YAG-лазера. Методика расчета средней выходной мощности лазера, работающего в режиме одной моды ТЕМ00.
Газовые лазеры
ПЛАН: 1.Особенности лазерного излучения. 2.Природа лазерного излучения. 3.Разновидности лазеров. Газовые лазеры. Одним из самых замечательных достижений физики второй половины двадцатого века было открытие физических явлений, послуживших основой для создания удивительного прибора оптического квантового генератора, или лазера.
Лазеры
Принцип работы и назначение лазерных устройств, история и основные этапы их разработок, значение в данном процессе академиков Н.Г. Басова и А.М. Прохорова. Первое экспериментальное подтверждение возможности усиления света и развитие данных идей.
Лазеры на гетеропереходах полупроводниковые лазеры
1. Введение. Полупроводниковые лазеры отличаются от газовых и твердотельных тем, что излучающие переходы происходят в полупроводниковом материале не между дискретными энергетическими состояниями электрона, а между парой широких энергетических зон. Поэтому переход электрона из зоны проводимости в валентную зону с последующей рекомбинацией приводит к излучению, лежащему в относительно широком спектральном интервале и составляющему несколько десятков нанометров, что намного шире полосы излучения газовых или твердотельных лазеров.
Промышленное применение лазеров
В настоящее время области применения лазеров расширяются с каждым днем. После первого промышленного использования лазеров для получения отверстий в рубинах для часов эти устройства успешно применяются в самых различных областях .
Лазерные телевизоры
Содержание Введение Определение лазера : Классификация лазеров по безопасности Лазерные группы: Твердые лазеры на люминесцентных средах Газовые лазеры
Лазер
Глава четвертая ПРИМЕНЕНИЕ ОВ Прежде всего следует отметить, что исследования взаимодействия лазерного излучения с веществом представляют исключительно большой
Самые важные изобретения XX века. Открытие лазера
Достижения науки и техники XX века. Предсказание Эйнштейном в 1916 г. существования вынужденного излучения - физического базиса действия любого лазера. Широкое применение лазера во всех отраслях науки и техники. Развитие лазерной техники в России.
Лазеры на нейтральных атомах
Одним из самых замечательных достижений физики второй половины двадцатого века было открытие физических явлений, послуживших основой для создания удивительного прибора оптического квантового генератора, или лазера
Освещение
Люди научились использовать огонь для освещения около 500 000 лет назад. Стечением веков конструкция светильников все более усложнялась, и сегодня одним щелчком рубильника можно залить светом целые улицы и дома.
Применение лазерных технологий в повторном эндодонтическом лечении
ПРИМЕНЕНИЕ ЛАЗЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В ПОВТОРНОМ ЭНДОДОНТИЧЕСКОМ ЛЕЧЕНИИ. К большому сожалению в настоящее время, несмотря на развитие стоматологии, у некоторых стоматологов еще существует мнение, что зубы с хроническими гранулематозными процессами «лучше не трогать». Мы являемся сторонниками радикального вмешательства в патологический процесс, используя новейшие технологии.
Физические основы работы лазера. Механизм возбуждения
Процесс лазерного излучения. Исследования в области лазеров в диапазоне рентгеновских волн. Медицинское применение CO2–лазеров и лазеров на ионах аргона и криптона. Генерация лазерного излучения. Коэффициент полезного действия лазеров различных типов.
Лазеры в стоматологии
Понятие и назначение лазера, принцип действия и структура лазерного луча, характер его взаимодействия с тканью. Особенности практического использования лазера в стоматологии, оценка основных преимуществ и недостатков данного метода лечения зубов.
Аргоновый лазер
Основные характеристики и применение аргонового лазера. Вынужденное испускание фотонов возбужденными атомами. Процесс поглощения фотонов. Активная среда ионных лазеров. Уровни энергии для лазера на ионах аргона. Характерные значения выходной мощности.
Квантовые компьютеры на ионах в многозонных ловушках
Возможность осуществлений базовых требований для квантового компьютера и квантовых вычислений (одно- и многокубитовые элементы, большие времена декогеренции и т.д.) были продемонстрированы в ходе многочисленных отдельных экспериментов.
Затмение 2
Солнечное затмение — астрономическое явление, которое заключается в том, что Луна закрывает (затмевает) полностью или частично Солнце от наблюдателя на Земле. Солнечное затмение возможно только в новолуния, когда сторона Луны, обращенная к Земле, не освещена, и сама Луна не видна. Затмения возможны только если новолуние происходит вблизи одного из двух лунных узлов (точки пересечения видимых орбит Луны и Солнца), не далее чем примерно в 12 градусах от одного из них.
Лазерное излучение
Физическая сущность лазерного излучения. Воздействие лазерного излучения на организм. Нормирование лазерного излучения. Лазерное излучение-прямое, рассеянное, зеркальное или диффузно отраженное. Методы защиты от лазерного излучения. Санитарные нормы.
Лазерное излучение
Классификация лазеров. Влияние излучения лазера на орган зрения. Нормативные документы, регламентирующие использование лазеров.
Обеспечение лазерной безопасности
Под лазерной безопасностью понимается совокупность технических, санитарно-гигиенических и организационных мероприятий, обеспечивающих безопасные условия труда персонала при использовании лазерных установок.