فن آوری های لیزر و ارائه استفاده از آنها سیستم ارتباط لیزری کاربرد لیزر برش لیزری، جوش، فورج، مته و غیره.

لیزر انجام شده توسط دانش آموز کلاس 9A مدرسه متوسطه MBOU شماره 135 در شهر کازان، RT Zagidullin Kirill سر معلم فیزیک I.B. Shirokova لیزر چیست؟ لیزر (تقویت نور از طریق انتشار تحریک شده) لیزر منبع تابش الکترومغناطیسی در محدوده مرئی، مادون قرمز و فرابنفش است که بر اساس انتشار تحریک شده اتم ها و مولکول ها است.لیزر منبع نور است. در مقایسه با دیگر منابع نور، لیزر دارای تعدادی خواص منحصر به فرد مرتبط با پیوستگی و جهت دهی بالای تابش آن است.ایجاد لیزر ایجاد یک لیزر (1960) و تا حدودی قبل از آن یک میزر (1955) به عنوان مبنایی برای توسعه مسیر جدیدی در فیزیک و فناوری به نام الکترونیک کوانتومی. در سال 1964 فیزیکدانان شوروی، N. G. Basov، A. M. Prokhorov و C. Townes فیزیکدان آمریکایی به دلیل فعالیت در زمینه الکترونیک کوانتومی، جایزه نوبل فیزیک را دریافت کردند. در همین حال، در آزمایشگاه نیکولای گنادیویچ باسوف، لیزرهای قدرتمندی بر روی کریستال های یاقوت و شیشه نئودیمیم در حال توسعه است و یک لیزر ید تفکیک نوری قدرتمند پالس های نانوثانیه در حال ایجاد است. در سال 1968، این آزمایشگاه اولین نوترون ها را با تابش لیزر اهداف لیتیوم دوتره تولید کرد. نتایج آزمایش ها به عنوان یک محرک قوی برای توسعه بیشتر کار بر روی همجوشی حرارتی هسته ای لیزری عمل کرد. دانشمندان شوروی نیکلای گنادیویچ باسوف الکساندر میخائیلوویچ پروخوروف دستگاه لیزر دستگاه لیزر نمودار نشان می دهد: 1 - محیط فعال. 2 - انرژی پمپ لیزری; 3 - آینه مات; 4 - آینه شفاف; 5 - اشعه لیزر. تمام لیزرها از سه بخش اصلی تشکیل شده اند: یک محیط فعال (کار). سیستم های پمپاژ (منبع انرژی)؛ تشدید کننده نوری (در صورتی که لیزر در حالت تقویت کننده کار کند ممکن است وجود نداشته باشد). هر یک از آنها تضمین می کند که لیزر عملکردهای خاص خود را انجام می دهد. لیزر دستگاهی است که تابش لیزر تولید می کند. نور لیزر از نور معمولی قدرتمندتر است زیرا تمام پرتوهای آن دارای طول موج یکسان هستند و با هم حرکت می کنند. به لطف این، پرتوهای لیزر را می توان به یک پرتو باریک با دقت بالا متمرکز کرد. (پرتوهای نور معمولی از چندین طول موج تشکیل شده اند که وقتی منبع نور را ترک می کنند در همه جهات حرکت می کنند.) یک پرتو لیزر را می توان بر روی ناحیه کوچکی متمرکز کرد که بتواند 200 سوراخ روی سر یک پین ایجاد کند! انواع لیزر لیزرها عبارتند از: گاز (آرگون، هلیوم - نئون، مونوکسید کربن و دی اکسید کربن، اگزایمر). حالت جامد (اسکندریت، یاقوت سرخ، کریستالی با آلیاژ ایتربیوم، آلومینیوم - ایتریم، تیتانیوم - یاقوت کبود، ریزتراشه). دیودهای لیزر نیمه هادی (در اشاره گر، چاپگر، CD/DVD). کاربرد لیزر به کمک فناوری های لیزری امکان جوشکاری، برش، مته کاری و سخت شدن مواد بدون ایجاد تنش داخلی در آنها فراهم شده است که در فرآیندهای مکانیکی دستیابی به آن غیرممکن بود. دقت چنین پردازشی به معنای واقعی کلمه به یک میکرومتر می رسد و لیزر اهمیتی نمی دهد که دقیقاً چه چیزی را پردازش می کند - فلز یا الماس. در میکروالکترونیک، اتصالات لحیم کاری ترجیح داده نمی شود، بلکه جوشکاری انجام می شود و پرتو لیزر کار خود را به خوبی انجام می دهد. خنک کننده و مغناطیس لیزری نیز وجود دارد. امیتر هنوز با موفقیت در همجوشی گرما هسته ای استفاده می شود. امروزه لیزر در پزشکی نیز ضروری است. در جراحی، چشم پزشکی، زنان، انکولوژی و جراحی زیبایی استفاده می شود. برای مثال، در حین عمل روی کره چشم، لیزر قادر است شبکیه جدا شده را بدون آسیب رساندن به خود جوش جوش دهد. لیزر می تواند تومورهای خوش خیم و بدخیم را بسوزاند. همچنین با موفقیت در دندانپزشکی برای سفید کردن دندان و کاشت بدون خون استفاده می شود. و چشم انداز استفاده از پرتو برای توقف خونریزی در افرادی که لخته شدن خون ضعیفی دارند بسیار هیجان انگیز است. نجوم لیزری نیز توانسته است کیفیت تحقیقات خود را به سطح کاملاً متفاوتی برساند. به عنوان مثال، با کمک لیزرهای یاقوتی، دانشمندان توانستند فاصله زمین تا سایر اجرام کیهانی را با دقت بیشتری تعیین کنند. دقت نقشه برداری از سطح سیارات هم اکنون تا 1.5 متر است و با کمک لیزرهای نیمه هادی ارتباط با ماهواره ها انجام می شود. لیزر برای اندازه‌گیری‌های ژئودتیکی و همچنین ثبت فعالیت‌های لرزه‌ای در پوسته زمین ضروری است. در ژئوفیزیک ارتفاع ابرها با دقت بالا تعیین می شود، پدیده هایی مانند تلاطم و کنتریل بررسی می شود و در هوانوردی از ژیروسکوپ لیزری، ارتفاع سنج و سرعت پرواز استفاده می شود. همچنین مهم است که لیزر به فرود دقیق و صحیح هواپیما کمک کند و از این طریق امنیت خدمه و مسافران را تضمین کند.همه در مورد دید لیزری می دانند که دقت تیرانداز در برخورد با هدف را افزایش می دهد. پرتو به طور گسترده در تسلیحات ارتش در سراسر جهان استفاده می شود. با کمک آن، آنها نه تنها با دقت شلیک می کنند، بلکه با دشمن و سیستم های تشخیص تک تیرانداز تداخل پیدا می کنند و همچنین روش هایی برای گمراه کردن دشمن ایجاد می کنند. لیزر در زندگی روزمره ما را احاطه کرده است. با کمک آنها به سی دی گوش می دهیم، داده ها را ضبط می کنیم و اطلاعات را روی چاپگرها چاپ می کنیم. صندوقداران در سوپرمارکت ها از لیزر برای خواندن بارکد محصولات استفاده می کنند. با کمک آن، زیرنویس ها به صفحه اضافه می شوند و معلمان از نشانگرهای لیزری برای توضیح مطالب استفاده می کنند. و در شب جوانان نمایش های لیزری مسحور کننده در دیسکو را تحسین می کنند. منابع اینترنتی http://ru.wikipedia.org/wiki/%D 0 % 9 B%D 0 %B 0 %D 0 %B 7 %D 0 %B 5 %D 1 % 80 #.D 0.9 A.D 0 . BB.D 0.B 0.D 1.81.D 1.81.D 0.B 8.D 1.84.D 0.B 0.D 1.8 F_.D 0.BB.D 0.B 0.D 0.B 7.D 0.B 5.D 1.80.D 0.BE.D 0.B 2 http://www.pochemu - chka.ru /chto - takoe - lazer/ http://www.chemport.ru/laser.shtml http://www.google.ru/imgres?imgurl=http://www.lazershop.ru/images/art/lazery - effecty.jpg&imgrefurl=http://www.lazershop.ru/shop_content.php% 3 FcoID% 3 D 1887 &usg=__dCLy 41 A - _gDy 3 lvebtuovkZ_jq 0 =&h= 300 &w= 400 &zoom9 &sz=0 = 1 &tbnid= 0 9 xdEbXZHmIkdM:&tbnh= 93 &tbnw= 124 &ei=PFs_Ua 6 xGvDc 4 QSux 4 HwBg&prev=/ تصاویر% 3 Fq% 3 D% 25 D 1% 2% D 1% 25 D 1% 25 D 1% 25 2582% 25 D 0% 25 BE% 2 B% 2 5 D 0% 25 BB% 25 D 0% 25 B 0% 25 D 0% 25 B 7% 25 D 0% 25 B 5% 25 D 1% 2580 % 26 شروع% 3 D 80 % 26 hl% 3 Dru% 26 newwindow% 3 D 1 % 26 sa% 3 DN% 26 gbv% 3 D 2 % 26 tbm% 3 Disch &itbs= 1 &sa=X&ved= 0 CDsQrQMwCThQ

ترتیاکوا آناستازیا

خواص، دستگاه، اصل کار، کاربرد و انواع لیزر.

دانلود:

پیش نمایش:

برای استفاده از پیش نمایش ارائه، یک حساب Google ایجاد کنید و وارد آن شوید: https://accounts.google.com

شرح اسلاید:

ارائه در مورد فیزیک با موضوع: "لیزر" توسط دانش آموز کلاس یازدهم مدرسه متوسطه GBOU شماره 1465 Anastasia Tretyakova معلم فیزیک L.Yu. کروگلوا

لیزر ژنراتورهای کوانتومی نوری

لیزر دستگاهی است که در آن انرژی (حرارتی، شیمیایی، الکتریکی) به انرژی میدان الکترومغناطیسی - پرتو لیزر - تبدیل می شود. کلمه لیزر به عنوان ترکیبی از حروف اول کلمات انگلیسی "تقویت نور توسط تشعشعات انتشار تحریک شده" - "تقویت نور با استفاده از تابش القایی" تشکیل شده است. لیزر چیست؟

تشعشعات القایی (تحریک شده) به گسیل اتم های برانگیخته تحت تأثیر نور تابیده شده به آنها اشاره دارد. یکی از ویژگی های قابل توجه این تابش این است که موج تولید شده توسط انتشار تحریک شده با موجی که روی اتم فرود می آید در فرکانس، فاز یا قطبش تفاوتی ندارد.

در سال 1916، اینشتین ایده وجود اثر انتشار تحریک شده را مطرح کرد. در سال 1940، فیزیکدان شوروی V.A. سازنده به امکان استفاده از تشعشعات تحریک شده برای تقویت امواج الکترومغناطیسی اشاره کرد. در سال 1954 N.G. باسوف، A.M. پروخوروف و مستقل از آنها سی تاونز اصل تولید و تقویت امواج رادیویی را با استفاده از پدیده انتشار تحریک شده توسعه دادند. در سال 1963، برای توسعه یک اصل جدید برای تولید و تقویت امواج رادیویی، N.G. باسوف، A.M. پروخوروف و چارلز تاونز برنده جایزه نوبل شدند. 1916 - 1960 - "عصر طلایی" ایجاد پرتو معجزه آسا. در سال 1960، اولین لیزر در محدوده مرئی طیف (VG) در ایالات متحده ایجاد شد. مرجع تاریخی

پیشینه تاریخی لیزرهای نیمه هادی برای اولین بار در کشور ما ساخته شدند. ژورس ایوانوویچ آلفروف نویسنده آثار اساسی در زمینه ساختارهای ناهمگن چندلایه است که اساس لیزرهای نیمه هادی مدرن شده است. ژورس آلفروف برنده جایزه نوبل فیزیک در سال 2000 است.

در مقابل شما یک لیزر آزمایشگاهی است. بسیاری از شما نشانگرهای لیزری نیز دارید. این منابع نور چه ویژگی خاصی دارند؟ ستایش بالا برای اختراع لیزر احتمالا سزاوار است؟ واقعیت این است که منابع نور لیزر در مقایسه با سایر منابع نوری دارای مزایای متعددی هستند.

خواص تابش لیزر لیزرها قادر به ایجاد پرتوهایی با زاویه واگرایی بسیار کم (حدود رادیان) هستند. نور لیزر فوق العاده تک رنگ است. لیزرها قوی ترین منابع نور هستند. پرتو لیزر بزرگ ترین حامل اطلاعات است.

طراحی لیزر همه لیزرها از سه بخش اصلی تشکیل شده اند: محیط فعال (کار). سیستم های پمپاژ (منبع انرژی)؛ تشدید کننده نوری (در صورتی که لیزر در حالت تقویت کننده کار کند ممکن است وجود نداشته باشد). هر یک از آنها تضمین می کند که لیزر عملکردهای خاص خود را انجام می دهد. لیزرها یا در حالت پالسی یا پیوسته کار می کنند.

اصل عملکرد در شرایط عادی، اتم ها در کمترین حالت انرژی قرار دارند. به دلیل جذب انرژی موج، برخی از اتم ها به حالت انرژی بالاتر حرکت می کنند (سطح انرژی 3)

اصل عملیات در سطح 3، اتم ها "طول عمر" حدود s دارند، پس از آن به طور خود به خود به حالت 2 بدون انتشار انرژی منتقل می شوند. "In Lifetime" در سطح 2 p است. "جمعیت بیش از حد" در این سطح با اتم های برانگیخته ایجاد می شود. اتم هایی که در سطح 2 "بیش از حد جمعیت" دارند، به طور خود به خود به سطح اول می روند و مقدار زیادی انرژی ساطع می کنند.

انواع لیزر لیزر روبی یک لامپ فلاش با بازتابنده آینه انرژی را به یک میله یاقوت "پمپ" می کند. بهمنی از فوتون در مواد میله ظاهر می شود که توسط یک فلاش نور برانگیخته می شود. با انعکاس در آینه ها، تشدید می شود و با پرتو لیزر می ترکد.

بین آینه ها یک لوله مهر و موم شده حاوی گاز وجود دارد که توسط جریان الکتریکی تحریک می شود. انواع لیزر لیزر گازی

انواع لیزر لیزر دینامیک گاز مشابه موتور جت. مونوکسید کربن در محفظه احتراق با افزودن نفت سفید یا بنزین یا الکل سوزانده می شود. در یک لیزر گازی قدرتمند، نور یک جت گاز داغ را با فشار ده‌ها اتمسفر تولید می‌کند. با عجله بین آینه ها، مولکول های گاز شروع به انتشار انرژی به شکل کوانتای نور می کنند که قدرت آن 150-200 کیلو وات است.

انواع لیزر لیزر نیمه هادی این لیزر از انتقال تابشی نه بین سطوح انرژی جدا شده اتم ها، مولکول ها و یون ها، بلکه بین نوارهای انرژی مجاز یا زیر باندهای کریستال استفاده می کند.

انواع لیزر لیزر مایع مایع با رنگ در ظرف مخصوص بین آینه ها نصب می شود. انرژی مولکول رنگ به صورت نوری با استفاده از لیزرهای گازی "پمپ می شود". در مولکول های سنگین رنگ های آلی، انتشار تحریک شده بلافاصله در یک باند وسیع از طول موج ها رخ می دهد. با استفاده از فیلترهای نور، نور یک طول موج جدا می شود.

علم فناوری و ارتباطات پزشکی و زیست شناسی علوم نظامی محل اجرام آسمانی خطوط ارتباطی جراحی لیزری سلاح های لیزری طول استاندارد پردازش مواد درمان تومور سیستم های ضد موشکی همجوشی حرارتی هسته ای لیزری لیزرها در دستگاه های الکترونیکی تحریک رشد گیاهان مکان یاب نوری عکاسی با سرعت بالا ژیروسکوپ لیزری ایزوتوپ جداسازی هولوگرافی طیف سنجی استفاده از لیزر

ایجاد لیزر نه تنها اپتیک را به طور اساسی تغییر داد، بلکه تأثیر زیادی بر بسیاری از زمینه‌های فیزیک مدرن، شیمی، سایبرنتیک، زیست‌شناسی، پزشکی و فناوری داشت. اکنون می بینیم که نور منسجم فرصت های جدید و کاملاً غیرمنتظره ای را برای حل مشکلات اساسی تمدن به سرعت در حال توسعه ما - انرژی، اطلاعات، فناوری - باز کرده است. استفاده گسترده از لیزر به معنای دگرگونی کیفی در حوزه های تولیدی جامعه است، مشابه ورود برق به تولید و زندگی انسان. (N. G. Basov) بیایید آن را خلاصه کنیم

http:// festival.1september.ru/articles/574592/ http://ru.wikipedia.org/wiki/% D0%9B%D0%B0%D0%B7%D0%B5%D1%80 http:// ponimai.su/cmspage/842 /----- S.V. Gromov Physics. کلاس یازدهم / M. "روشنگری". 2002 S.D. Trankovsky. کتاب درباره لیزر / م. «ادبیات کودکان». 1988 فرهنگ لغت دایره المعارفی بزرگ برای دانش آموزان مدرسه / M. "دایره المعارف بزرگ روسیه". 2001 دایره المعارف برای کودکان. تکنیک. / م. آوانتا. 2004 فرهنگ لغت دانشنامه یک فیزیکدان جوان / M. "Pedagogy-Press". 1997 منابع اطلاعاتی

لیزر (مولد کوانتومی نوری) دستگاهی است که امواج الکترومغناطیسی منسجم و تک رنگ را در محدوده مرئی به دلیل انتشار تحریک شده یا پراکندگی نور توسط اتم ها (یون ها، مولکول ها) محیط فعال تولید می کند. کلمه "لیزر" مخفف عبارت انگلیسی "تقویت نور توسط انتشار تحریک شده تابش" است - تقویت نور با انتشار تحریک شده. بیایید این مفاهیم را با جزئیات بیشتری بررسی کنیم.

کاربردهای لیزر خواص منحصر به فرد تابش لیزر، ژنراتورهای کوانتومی را به ابزاری ضروری در زمینه های مختلف علم و فناوری تبدیل کرده است. به عنوان مثال: 1. لیزرهای فنی 2. ارتباطات لیزری 3. لیزرها در پزشکی 4. لیزرها در تحقیقات علمی 5. لیزرهای نظامی

لیزرهای فنی از لیزرهای پیوسته پرقدرت برای برش، جوش و لحیم کاری قطعات ساخته شده از مواد مختلف استفاده می شود. دمای بالای تشعشع، جوشکاری موادی را که با روش های دیگر نمی توان به یکدیگر متصل کرد (مثلاً فلز با سرامیک) امکان پذیر می کند. تک رنگی بالای تابش به پرتو اجازه می دهد تا به نقطه ای با قطر حدود یک میکرون متمرکز شود.

لیزرهای فنی یک پرتو لیزر ایده آل مستقیم به عنوان یک "خط کش" مناسب عمل می کند. در ژئودزی و ساخت و ساز از لیزرهای پالسی برای اندازه گیری فواصل روی زمین استفاده می شود و آنها را بر اساس زمان حرکت یک پالس نور بین دو نقطه محاسبه می کنند. اندازه گیری های دقیق در صنعت با استفاده از تداخل پرتوهای لیزر منعکس شده از سطوح انتهایی محصول انجام می شود.

ارتباطات لیزری ظهور لیزرها تکنولوژی ارتباطات و ضبط اطلاعات را متحول کرد. یک قانون ساده وجود دارد: هر چه فرکانس حامل (طول موج کوچکتر) کانال ارتباطی بیشتر باشد، توان عملیاتی آن بیشتر است. به همین دلیل است که ارتباطات رادیویی که در ابتدا بر دامنه طول موج بلند تسلط داشتند، به تدریج به طول موج های کوتاه تر و کوتاه تر تغییر کردند. یک پرتو لیزر می تواند ده ها هزار برابر بیشتر از یک کانال رادیویی با فرکانس بالا اطلاعات را منتقل کند. ارتباط لیزری از طریق فیبر نوری - رشته های شیشه ای نازک انجام می شود، نوری که در آن، به دلیل بازتاب کلی داخلی، عملاً بدون تلفات در طول صدها کیلومتر منتشر می شود. از پرتو لیزر برای ضبط و بازتولید تصاویر (از جمله تصاویر متحرک) و صدا بر روی سی دی استفاده می شود.

لیزر در پزشکی فناوری لیزر به طور گسترده در جراحی و درمان استفاده می شود. پرتو لیزری که از طریق مردمک چشم وارد می شود، شبکیه جدا شده را "جوش می دهد" و عیوب فوندوس را اصلاح می کند. عمل جراحی انجام شده با "چاقوی جراحی لیزری" آسیب کمتری به بافت زنده وارد می کند. و تابش لیزر کم توان بهبود زخم را تسریع می کند و اثری مشابه طب سوزنی در طب شرقی (طب سوزنی لیزری) دارد.

تحقیقات علمی دمای بسیار بالای تشعشع و چگالی انرژی بالای آن امکان مطالعه ماده را در حالت شدید، که فقط در اعماق ستارگان داغ وجود دارد، ممکن می سازد. تلاش هایی برای انجام یک واکنش گرما هسته ای با فشرده سازی آمپول حاوی مخلوط دوتریوم و تریتیوم با سیستم پرتوهای لیزر (به اصطلاح همجوشی ترموهسته ای اینرسی) انجام می شود. در مهندسی ژنتیک و فناوری نانو (فناوری که با اجسام با ابعاد مشخصه 10 تا 9 متر سروکار دارد)، پرتوهای لیزر قطعاتی از ژن‌ها، مولکول‌های بیولوژیکی و قطعاتی با اندازه‌های حدود یک میلیونیم میلی‌متر (10 تا 9 متر) را بریده، حرکت داده و به هم متصل می‌کنند. مکان یاب لیزری (لیدار) برای مطالعه جو استفاده می شود.

لیزرهای نظامی کاربردهای نظامی لیزرها هم شامل استفاده از آنها برای تشخیص هدف و ارتباطات و هم استفاده از آنها به عنوان سلاح است. برنامه ریزی شده است که از پرتوهای لیزرهای شیمیایی و اگزایمر قدرتمند زمینی و مداری برای انهدام یا از کار انداختن ماهواره ها و هواپیماهای جنگی دشمن استفاده شود. نمونه هایی از تپانچه های لیزری برای مسلح کردن خدمه ایستگاه های مداری برای اهداف نظامی ایجاد شده است.

شاگرد آبالوئف اگور 11 "ب"

ژنراتورهای کوانتومی نوری که تابش آنها در ناحیه مرئی و مادون قرمز طیف قرار دارد، لیزر نامیده می شود.

لیزر وسیله ای است که در آن انرژی، به عنوان مثال حرارتی، شیمیایی، الکتریکی، به انرژی میدان الکترومغناطیسی - پرتو لیزر تبدیل می شود.

اتم حدود 8-10 ثانیه در حالت برانگیخته است، پس از آن به طور خود به خود (خود به خود) به حالت پایه می رود و یک کوانتوم نور ساطع می کند.

انتشار خود به خودی در غیاب تأثیر خارجی روی اتم رخ می دهد و با ناپایداری حالت برانگیخته آن توضیح داده می شود.

اگر یک اتم در معرض تأثیر خارجی قرار گیرد، عمر آن در حالت برانگیخته کاهش می‌یابد و انتشار اجباری یا القا می‌شود. مفهوم انتشار تحریک شده در سال 1916 توسط A. Einstein معرفی شد.

انتشار تحریک شده به انتشار اتم های برانگیخته تحت تأثیر نور فرودی اشاره دارد.

1940 V. A. Fabrikant (امکان استفاده از پدیده انتشار تحریک شده) 1954 N. G. Basov، A. M. Prokhorov و C. Townes (ایجاد یک ژنراتور مایکروویو) 1963 N. G. Basov، A. M Prokhorov و چارلز تاونز جایزه هیستوری نوبل را دریافت کردند. اختراع لیزر

جهت دهی تک رنگی انسجام شدت خاصیت تابش لیزر.

هنگام کار با لیزر، اغلب از سیستمی با سه سطح انرژی اتمی استفاده می شود که سطح دوم آن با طول عمر اتم موجود در آن تا 10-3 ثانیه، ناپایدار است.

طرح پمپاژ نوری سه سطحی "طول عمر" سطوح E2 و E3 نشان داده شده است. سطح E2 ناپایدار است. انتقال بین سطوح E3 و E2 غیر تشعشعی است. انتقال لیزر بین سطوح E2 و E1 رخ می دهد.

لیزر معمولاً از سه عنصر اصلی تشکیل شده است: * منبع انرژی (مکانیسم پمپاژ) * سیال کار. * سیستم آینه ها ("حفره نوری").

قسمت اصلی لیزر یاقوتی یک میله یاقوت است. یاقوت سرخ از اتم های Al و O با مخلوطی از اتم های کروم تشکیل شده است. این اتم های کروم هستند که به یاقوت رنگ می دهند و حالتی فراپایدار دارند.

لیزرها قادر به ایجاد پرتوهای نور با زاویه واگرایی بسیار کم هستند. همه فوتون های نور لیزر دارای فرکانس یکسان (تک رنگ) و یک جهت (ثبات) هستند. لیزرها منابع نور قدرتمندی هستند (تا 10 9 وات، یعنی بیشتر از قدرت یک نیروگاه بزرگ).

پردازش مواد (برش، جوشکاری، حفاری)؛ در جراحی به جای چاقوی جراحی؛ در چشم پزشکی؛ هولوگرافی؛ ارتباط با استفاده از فیبر نوری؛ محدوده لیزری؛ استفاده از پرتو لیزر به عنوان حامل اطلاعات

اسلاید 2

پیشینه تاریخی اصل عملکرد لیزر خواص تابش لیزر انواع لیزر کاربرد لیزر

اسلاید 3

مرجع تاریخی

در سال 1940 فیزیکدان روسی V.A. Fabrikant به امکان استفاده از پدیده انتشار تحریک شده برای تقویت امواج الکترومغناطیسی اشاره کرد. در سال 1954 دانشمندان روسی N.G. Basov و A.M. Prokhorov و مستقل از آنها فیزیکدان آمریکایی چارلز تاونز از پدیده انتشار تحریک شده برای ایجاد یک مولد امواج رادیویی مایکروویو با طول موج 1.27 سانتی متر ("میزر") استفاده کردند. در سال 1963 N.G. Baskov و A.M. Prokhorov و C. Townes برنده جایزه نوبل شدند. در سال 1960 T. Meiman دانشمند آمریکایی موفق به ایجاد یک ژنراتور کوانتومی شد که تابش را در محدوده نوری القا می کند. ژنراتور جدید "لیزر" نامیده شد.

اسلاید 4

اصل کار لیزر

در سطح 3، اتم ها "طول عمر" حدود 10-8 ثانیه دارند، پس از آن به طور خود به خود به حالت 2 بدون انتشار انرژی منتقل می شوند. "زمان زندگی" در سطح 2 10-3 ثانیه است. "جمعیت بیش از حد" در این سطح با اتم های برانگیخته ایجاد می شود. اتم هایی که در سطح 2 "بیش از حد جمعیت" دارند، به طور خود به خود به سطح اول می روند و مقدار زیادی انرژی ساطع می کنند. در شرایط عادی، اتم ها در پایین ترین حالت انرژی قرار دارند. به دلیل جذب انرژی موج، برخی از اتم ها به حالت انرژی بالاتر (سطح انرژی 3) حرکت می کنند.

اسلاید 5

خواص تابش لیزر

لیزر پرتوهای نور با زاویه واگرایی کوچک (10-5 راد) ایجاد می کند. نور ساطع شده توسط لیزر تک رنگ است، یعنی. فقط یک طول موج، یک رنگ دارد. لیزرها قدرتمندترین منابع نور هستند: صدها و هزاران وات. قدرت تابش خورشید 7·103 وات و برای برخی لیزرها 1014 وات است.

اسلاید 6

انواع لیزر

لیزر یاقوتی یک لامپ فلاش با بازتابنده آینه، انرژی را به یک میله یاقوت "پمپ می کند". بهمنی از فوتون در مواد میله ظاهر می شود که توسط یک فلاش نور برانگیخته می شود. با انعکاس در آینه ها، تشدید می شود و با پرتو لیزر می ترکد.

اسلاید 7

لیزرهای گازی بین آینه ها یک لوله مهر و موم شده با گاز وجود دارد که توسط جریان الکتریکی تحریک می شود. نئون قرمز می درخشد، کریپتون زرد می درخشد، آرگون آبی می درخشد.

اسلاید 8

لیزر دینامیک گاز مشابه موتور جت. مونوکسید کربن در محفظه احتراق با افزودن نفت سفید یا بنزین یا الکل سوزانده می شود. در یک لیزر گازی قدرتمند، نور یک جت گاز داغ را با فشار ده‌ها اتمسفر تولید می‌کند. با عجله بین آینه ها، مولکول های گاز شروع به تولید انرژی به شکل کوانتای نور می کنند که قدرت آن 150 - 200 کیلو وات است.

اسلاید 9

لیزر نیمه هادی در لیزر نیمه هادی، لایه ای بین دو نیمه هادی از انواع مختلف (نوع p، نوع n) تشعشع می کند. جریان الکتریکی از این لایه عبور می کند - ضخیم تر از یک ورق کاغذ نیست - اتم های آن را تحریک می کند.

اسلاید 10

لیزر مایع مایع با رنگ در ظرف مخصوص بین آینه ها نصب می شود. انرژی مولکول رنگ به صورت نوری با استفاده از لیزرهای گازی "پمپ می شود". در مولکول های سنگین رنگ های آلی، انتشار تحریک شده بلافاصله در یک باند طول موج گسترده رخ می دهد. با استفاده از فیلترهای نور، نور یک طول موج جدا می شود.

اسلاید 11

کاربردهای لیزر لیزر برش، جوش، آهنگری، مته و غیره

سیم تنگستن نازک برای لامپ ها از سوراخ های الماس که توسط پرتو لیزر سوراخ شده اند کشیده می شود. بلبرینگ یاقوت - سنگ های ساعت - بر روی دستگاه های لیزری اتوماتیک پردازش می شود.

اسلاید 12

پرتو لیزر هر ماده ای را می سوزاند، حتی با دوام ترین و مقاوم ترین آنها در برابر حرارت. ماشین های لیزری برای سنگ زنی مسیرهای مسابقه در حلقه های یاتاقان بسیار کوچک.

اسلاید 13

کاربرد لیزر در پزشکی

جراح یک اسکالپل لیزری در دست دارد. جراحی چشم که قبلاً بسیار دشوار (یا غیرممکن) بود، اکنون می‌تواند به صورت سرپایی انجام شود.

اسلاید 14

پرتو قرمز لیزر یاقوت سرخ آزادانه از پوسته توپ قرمز عبور می کند و توسط توپ آبی جذب می شود و در آن می سوزد. بنابراین، در طی یک عمل جراحی، یک پرتو نور بر روی دیواره رگ خونی "بدون توجه" به خود خون عمل می کند.

اسلاید 15

پانچر لیزری "Ermed-303" برای نمونه گیری خون غیر تماسی. اولین دستگاه لیزر خانگی "Melaz-ST" مورد استفاده در دندانپزشکی.

اسلاید 16

کاربرد لیزر در محیط زیست

لیزرهای رنگی امکان نظارت بر وضعیت جو را فراهم می کند. شهرهای مدرن با "هوای" گرد و غبار و دود پوشیده شده اند. میزان آلودگی آن را می توان با شدت پراکنده شدن پرتوهای لیزر با طول موج های مختلف در آن قضاوت کرد. در هوای پاک، نور پراکنده نمی شود، پرتوهای آن نامرئی می شوند.

اسلاید 17

استفاده از لیزر در فرود هواپیما

هنگام فرود، هواپیما در امتداد یک مسیر صاف حرکت می کند - مسیر سر خوردن. دستگاه لیزری که مخصوصاً در هوای بد به خلبان کمک می کند، گلیس سادا نیز نامیده می شود. پرتوهای آن به شما این امکان را می دهد که فضای هوایی بالای فرودگاه را به دقت هدایت کنید.

اسلاید 21

ادبیات

S.V. Gromov فیزیک. کلاس یازدهم / M. "روشنگری". 2002 S.D. Trankovsky. کتاب درباره لیزر / م. «ادبیات کودکان». 1988 فرهنگ لغت دایره المعارفی بزرگ برای دانش آموزان مدرسه / M. "دایره المعارف بزرگ روسیه". 2001 دانشنامه برای کودکان فناوری. / م. آوانتا. 2004 فرهنگ لغت دانشنامه یک فیزیکدان جوان / M. "Pedagogy-Press". 1997

اسلاید 22

ارائه اسلاید توسط لیوبوف ولادیمیراونا اوسینینا، معلم فیزیک در مدرسه متوسطه Bolshekustovskaya، 2007 طراحی شده است.

مشاهده همه اسلایدها