A felfedezés és lézerrel
A felfedezés és lézerrel
A lézer túlzás nélkül nevezhetjük az egyik legfontosabb felfedezése a XX században.
Mi lézer
Egyszerűbben fogalmazva, a lézer - olyan eszköz, amely erős keskeny fénysugár. A név „Laser» (lézer) hozzáadásával alakul ki az első betű a szavakat, amelyek az angol kifejezést gyújtanak mplificationby s timulated e missionof r adiation. ami azt jelenti, „fénykibocsátás indukált emisszió”. A lézer termel fénysugarak olyan erős, hogy képesek lyukat éget még a nagyon tartós anyag, kiadások csak egy másodperc töredéke alatt.
Rendes fény a forrástól szétszórja a különböző irányokba. Ahhoz, hogy össze, hogy egy zsemle, használja a különböző optikai lencsék vagy konkáv tükrök. Bár egy ilyen fénysugár is tüzet, erejét nem lehet összehasonlítani a lézersugár energiát.
A működési elve a lézer
A fizikai alapja a lézeres műtét az a jelenség, erőltetett, iliindutsirovannogo sugárzás. Mi a lényege? Az úgynevezett indukált emisszió?
A stabil halmazállapot atom van a legkisebb energiát. Ez a feltétel akkor tekinthető jelentős. és az összes többi állam - izgatott. Ha összehasonlítjuk az energia ezen államok, ez egy gerjesztett állapotban túlzott képest a mag. Az átmenet a gerjesztett állapotból az atom egy stabil atom spontán bocsátanak ki egy foton. Az ilyen elektromágneses sugárzás nevezzük spontán emisszió.
Ha az átmenet a gerjesztett állapotból stabil történik hatása alatt külső erő (indukáló) foton, majd egy új foton amelynek energiája egyenlő az energia közötti különbség az átmenet szinten. Az ilyen sugárzás hívják belsőleg.
Az új foton „pontos másolata” foton okozó sugárzás. Ez ugyanaz az energia, frekvencia és fázis. Így nem szívódik fel az atom. Ennek eredményeként, a foton válik kettő. Miközben dolgozik más atomok okoznak további olyan új fotonok.
Az új foton által kibocsátott atommal befolyása alatt indukáló foton, ha az atom egy gerjesztett állapotban. Atom a gerjesztett állapotban, csak elnyeli a gerjesztő foton. Ezért a fény erősödött, az szükséges, hogy a gerjesztett atomok több volt, mint gerjesztett. Ezt az állapotot nevezik populációinverzióban.
Hogyan működik a lézer
A lézeres szerkezet magában foglalja a 3 elemek:
1. Az energiaforrás, amely az úgynevezett mechanizmus „pumpa” lézer.
2. Munkavégzés a lézer szervezetben.
3. A rendszer a tükrök vagy az optikai rezonátor.
Energiaforrások különböző lehet: elektromos, termikus, kémiai, fény, stb Feladatuk - a „pumpa” az energiát a dolgozó lézeres test okoz, hogy létrehoz a lézer fényáram .. Az energiaforrás az úgynevezett mechanizmus „pumpa” lézer. Ezek lehetnek a kémiai reakció, más lézer, a flash lámpa, egy elektromos kisütő és mások.
A munkaközeg. vagy lézeres anyagok. nevezett szerek működő aktív közeg funkciót. Tulajdonképpen a munkaközeg és a feltörekvő lézersugarat. Hogyan történik ez?
A legelején a folyamat a munkaközeg termodinamikai egyensúlyban, és az atomok többségében - a normális állapot. Annak érdekében, hogy okozhat a sugárzás, meg kell, hogy járjon el az atomok, így a rendszer bement egy populáció inverzió állapotát. Ez a feladat, és elvégzi a szivattyúága a lézer. Miután az új foton jelenik meg egyetlen atom, akkor elindul a folyamat kialakulásának a fotonok a többi atomok. Ez a folyamat hamarosan egy lavina. Azok a fotonok lesz ugyanolyan gyakorisággal, mint a fényhullámok alkot fénynyaláb hatalmas erő.
Mint aktív média lézerek használni szilárd, folyékony, gáznemű és a plazma anyag. Például, az első lézer, létrehozott 1960-ban, az aktív közeg egy rubin.
A munkafolyadékot helyezzük az optikai rezonátor. A legegyszerűbb ezek két párhuzamos tükrök, amelyek közül az egyik áttetsző. Része a fény tükrözi, és gyakran figyelmen kívül hagyják. Visszaverődik a tükrök, a fénysugár nyúlik vissza, és felerősödik. Ez a folyamat ismétlődik többször. A kilépés a lézer formák egy nagyon erős fény hullám. Tükrök a rezonátor lehet több.
Ezen túlmenően, a lézerek és egyéb eszközöket használnak - tükör, amely képes megváltoztatni a forgatási szöget, szűrők, modulátorok, stb Ezeket lehet használni, hogy módosítsa a hullámhossz, impulzus időtartamának, és egyéb paraméterek ..
Amikor kitaláltuk a lézer
1964-ben, a magyar fizikus Aleksandr Mihaylovich Prohorov és Nikolay Gennadievich Basov és amerikai fizikus Charlz Hard Townes elnyerte a fizikai Nobel-díjat, amely elnyerte a neki felfedezés a működési elve a kvantum generátor ammónia (maser), mint azok egymástól függetlenül más.
Alekszandr Mihajlovics Prohorov
Nikolay Gennadievich Basov
Azt kell mondanom, hogy a maser jött létre 10 évvel korábban ez az esemény, 1954-ben sugárzott koherens elektromágneses hullámokat centiméteres tartományban, és lett a prototípusa a lézer.
Modern lézerek különböző méretű, mikroszkopikus félvezető, a hatalmas, akkora, mint egy futballpálya, neodímium lézerek.
A lézer alkalmazása
Anélkül lézerek elképzelhetetlen a modern élet. Lézeres technológiát használják a különböző területeken: a tudomány, a technológia, az orvostudomány.
A mindennapi életben, mi lézeres nyomtatók. Az üzletek lézeres vonalkód olvasók használnak.
Használata lézersugarak az iparban végezhet felületkezelés nagy pontossággal (vágás, bevonat, adalékolás, és mások.).
A lézer lehet mérni a távolságot űrobjektumokban pontossággal centiméter.
Az advent a lézerek orvosi sokat változott.
Nehéz elképzelni, hogy a modern sebészet nélkül lézerszike, amelyek a legmagasabb sterilitás és vágja az anyagot figyelmesen. Segítségükkel magatartás gyakorlatilag vértelen műtét. A rendszer segítségével a lézersugár tiszta edényekben a test koleszterin plakkok. Széles körben használt lézerek szemészetben ahol használatával történik a látásjavító kezelt retinaleválás, szürkehályog, és a többiek. Vele összetörni vesekő. Ez pótolhatatlan idegsebészet, ortopédia, fogászat, kozmetika, stb
A katonai alkalmazott lézer rendszerek és helyét és navigáció.