рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Применение лазера

Работа сделанна в 2002 году

Применение лазера - Реферат, раздел Физика, - 2002 год - Новоникольская Средняя Школа Применение Лазера Реферат По Физике Ученика 11 ...

НОВОНИКОЛЬСКАЯ СРЕДНЯЯ ШКОЛА ПРИМЕНЕНИЕ ЛАЗЕРА РЕФЕРАТ ПО ФИЗИКЕ УЧЕНИКА 11 КЛАССА НОВОНИКОЛЬСКОЙ СРЕДНЕЙ ШКОЛЫ УСТЬ-ТАРКСКОГО РАЙОНА НОВОСИБИРСКОЙ ОБЛАСТИ БОБА АНДРЕЯ НОВОНИКОЛЬСК 2002 г. ВВЕДЕНИЕ Одним из крупнейших достижений науки и техники XX века, наряду с другими открытиями, является создание генераторов индуцированного электромагнитного излучения лазеров.В основу их работы положено явление усиления электромагнитных колебаний при помощи вынужденного, индуцированного излучения атомов и молекул, которое было предсказано еще в 1917 г. Альбертом Эйнштейном при изучении им равновесия между энергией атомных систем и их излучением.

С этого времени, пожалуй, и начинается история создания лазеров. Однако в то время никто не обратил внимания на принципиальную ценность этого явления. Никому не были известны способы получения индуцированного излучения и его использования.В 1940 г анализируя спектр газового разряда, советский ученый В.А. Фабрикант указал, что, используя явление индуцированного излучения, можно добиться усиления света.

В 1951 г совместно с учеными Ф.А. Бутаевой и М.М. Вудынским, он провел первые опыты в этом направлении. В 1952 г. ученые трех стран одновременно в Советском Союзе Н.Г. Басов и А.М. Прохоров, в Соединенных Штатах Америки Ч. Таунс, Дж. Гордон, X. Цайгер и в Канаде Дж. Вебер независимо друг от друга предложили основанный на использовании явления индуцированного излучения новый принцип генерации и усиления сверхвысокочастотных электромагнитных колебаний. Это позволило создать квантовые генераторы сантиметрового и дециметрового диапазонов, известные сейчас под названием мазеров, которые обладали очень высокой стабильностью частоты.

Использование мазеров в качестве усилителей позволило повысить чувствительность приемной радиоаппаратуры в сотни раз. Сначала в квантовых генераторах использовались двухуровневые энергетические системы и пространственная сортировка молекул с различными энергетическими уровнями в неоднородном электрическом поле. В 1955 г. Н. Г. Басов и А. М. Прохоров предложили использовать для получения неравновесного состояния частиц трехуровневые энергетические квантовые системы и внешнее электромагнитное поле для возбуждения.

В 1958 г. была рассмотрена возможность применения этого метода для создания генераторов оптического диапазона в СССР Н.Г. Басов. Б.М. Вул, Ю. М.Попов, А. Н. Прохоров в США Ч. Таунс и А. Шавлов.Опираясь на результаты этих исследований, Т. Мейман США в декабре 1960 г. построил первый успешно работавший оптический квантовый генератор, в котором в качестве активного вещества был использован синтетический рубин.

С созданием оптического квантового генератора на рубине возникло слово лазер . Это слово составлено из первых букв английского выражения light amplification by stimulated emission of radiation laser, что в переводе означает усиление света с помощью индуцированного излучения . Рубиновый лазер работал в импульсном режиме.

Его излучение относилось к красной области видимого диапазона. Возбуждение осуществлялось мощным источником света. Через год, в 1961 г американские ученые А. Джаван, В. Беннет и Д. Герриотт построили газовый лазер, в котором в качестве активного вещества применялась смесь газов гелия и неона. Возбуждение активного вещества лазера производилось электромагнитным полем высокочастотного генератора. Режим работы этого лазера был непрерывным.В 1962 г. в Советском Союзе и в Соединенных Штатах Америки получили индуцированное излучение в полупроводниковом диоде, что означало создание полупроводникового лазера.

Впервые на возможность использования полупроводников в качестве активного вещества в лазерах указали еще в 1959 г. советские ученые Н. Г. Басов, Б. М. Вул, Ю. М. Попов. Большая заслуга в создании полупроводникового лазера принадлежит также американскому ученому Р. Холлу. Полупроводниковый лазер возбуждается непосредственно электрическим током.Он работает как в импульсном, так и в непрерывном режиме.

В настоящее время в качестве рабочих веществ в лазерах используются самые различные материалы. Генерация получена более чем на ста веществах кристаллах, активированных стеклах, пластмассах, газах, жидкостях, полупроводниках, плазме. Рабочим веществом могут служить органические соединения, активированные ионами редкоземельных элементов. Удалось получить генерацию с использованием обычных паров воды и даже воздуха.Создан новый класс газовых лазеров так называемые ионные лазеры.

Рабочий диапазон существующих оптических квантовых генераторов изменяется от ультрафиолетового излучения с длиной волны 0,3 мкм до инфракрасного с длиной волны 300 мкм. В чем же все-таки главная ценность этих приборов В том, что излучение лазеров обладает рядом замечательных свойств.В отличие от света, испускаемого обычными источниками, оно когерентно в пространстве и времени, монохроматично, распространяется очень узким пучком и характеризуется чрезвычайно высокой концентрацией энергии, которая еще недавно казалась фантастической.

Это дает возможность ученым использовать световой луч лазера в качестве тончайшего инструмента для исследований различных веществ, выяснения особенностей строения атомов и молекул, уточнения природы их взаимодействия, определения биологической структуры живых клеток. С помощью луча лазера можно передавать сигналы и поддерживать связь как в земных условиях, так и в космосе принципиально на любых расстояниях.Лазерные линии связи позволяют передавать одновременно значительно большее количество информации по сравнению с традиционными линиями связи, даже самыми совершенными. Кроме того при этом практически к нулю сводятся внешние помехи.

Развитие современных технологий, многих отраслей промышленности, науки и техники, медицины сегодня трудно себе представить без применения лазеров и устройств на их основе. Глава 1. ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ЛАЗЕРА Лазеры обычно называют оптическими квантовыми генераторами.Уже из этого названия видно, что в основе работы лазеров лежат процессы, подчиняющиеся законам квантовой механики.

Согласно квантово-механическим представлениям, атом, как, впрочем, и другие частицы молекулы, ионы и др. поглощают и излучают энергию определнными порциями квантами. При обычных условиях в отсутствии каких-либо внешних воздействий атом находится в невозбужднном состоянии, соответствующем наиболее низкому из возможных энергетическому уровню.В таком состоянии атом не способен излучать энергию. При поглощении кванта энергии атом переходит на более высокий энергетический уровень, то есть возбуждается.

Переход атома с одного энергетического уровня на другой происходит дискретно, минуя все промежуточные состояния. Время нахождения атома в возбужднном состоянии ограничено и в большинстве случаев невелико. Излучая энергию атом переходит снова в основное состояние.Этот переход осуществляется самопроизвольно, в отличие от процесса поглощения квантов, которое является вынужденным индуцированным.

Лазеры генерируют излучение в инфракрасной, видимой и ультрафиолетовой областях спектра, что соответствует диапазону электромагнитных волн, называемому светом. В связи с этим наиболее интересным представляется рассмотрение механизма взаимодействия атомов именно с этой частью спектра электромагнитных излучений.Свет, как известно, имеет двойственную природу с одной стороны это волна, характеризующаяся определнной частотой, амплитудой и фазой колебаний, с другой стороны поток элементарных частиц, называемых фотонами.

Каждый фотон представляет собой квант световой энергии. Энергия фотона прямо пропорциональна частоте световой волны, которая, в свою очередь, определяет цвет светового излучения. Поглощая фотон, атом переходит с более низкого энергетического уровня на более высокий. При самопроизвольном переходе на более низкий уровень атом испускает фотон.Для атомов конкретного химического элемента разрешены только совершенно определнные переходы между энергетическими уровнями.

В следствие этого атомы поглощают только те фотоны, энергия которых в точности соответствует энергии перехода атома с одного энергетического уровня на другой. Визуально это проявляется в существовании для каждого химического элемента индивидуальных спектров поглощения, содержащих определнный набор цветных полос.Фотон, испускаемый атомом при переходе на более низкий энергетический уровень, так же обладает совершенно определнной энергией, соответствующей разности энергий между энергетическими уровнями.

По этой причине атомы способны излучать световые волны только определнных частот. Этот эффект наглядно проявляется при работе люминесцентных ламп, часто используемых в уличной рекламе. Полость такой лампы заполнена каким-либо инертным газом, атомы которого возбуждаются ультрафиолетовым излучением, которое возникает при пропускании электрического тока через специальный слой, покрывающий внутреннюю поверхность оболочки лампы.Возвращаясь в основное состояние атомы газа дают свечение определнного цвета.

Так, например, неон дат красное свечение, а аргон зелное. Самопроизвольные спонтанные переходы атомов с более высокого энергетического уровня на более низкий носят случайный характер. Генерируемое при этом излучение не обладает свойствами лазерного излучения параллельностью световых пучков, когерентностью согласованностью амплитуд и фаз колебаний во времени и пространстве, монохромностью строгой одноцветностью.Однако, ещ в 1917 году Альберт Эйнштейн предсказал существование наряду со спонтанными переходами на более низкий энергетический уровень индуцированных переходов.

В последствии эта возможность была реализована в конструкции лазеров. Сущность этого явления состоит в том, что фотон светового потока, встречая на свом пути возбужднный атом выбивает из него фотон с точно такими же характеристиками. В результате число одинаковых фотонов удваивается.Вновь образовавшийся фотон, в свою очередь, способен генерировать ещ один фотон, выбивая его из другого возбужднного атома.

Таким образом, число одинаковых фотонов лавинообразно нарастает. Генерируемое при этом излучение характеризуется высокой степенью параллельности пучков светового потока, когерентности и монохромности, так как в нм присутствуют только те фотоны, которые обладают одинаковой энергией и направлением движения.Очевидно, что индуцированное излучение может возникать только в тех системах, где число возбужднных атомов достаточно велико.

На практике число возбужднных атомов должно превышать 50 от общего числа атомов в системе. В равновесных системах достижение этого условия невозможно, так как число переходов с ниже лежащего уровня на выше лежащий равно числу обратных переходов. Для получения эффекта индуцированного излучения систему необходимо перевести в неравновесное, а, следовательно, неустойчивое состояние.Кроме того интенсивность внешнего светового потока, предоставляющего исходные фотоны для начала процесса так же должна быть достаточной.

Рассмотрим каким образом реализуются эти требования на примере конструкции лазера, построенного с использованием искусственно выращенного кристалла рубина, называемого, обычно, рубиновым лазером.Лазер состоит из трех основных частей активного рабочего вещества, резонансной системы, представляющей две параллельные пластины с нанесенными на них отражающими покрытиями, и системы возбуждения накачки, в качестве которой обычно используется ксеноновая лампа-вспышка с источником питания рис. 1. Рис 1. Схема рубинового лазера.

Рубин представляет собой окись алюминия, в которой часть атомов алюминия замещена атомами хрома Al2O3Cr2O3 Активным веществом служат ионы хрома Cr3. От содержания хрома в кристалле зависит его окраска. Обычно используется бледно-розовый рубин, содержащий около 0,05 хрома. Рубиновый кристалл выращивают в специальных печах, затем полученную заготовку отжигают и обрабатывают, придавая ей форму стержня.Длина стержня колеблется от 2 до 30 см, диаметр от 0,5 до 2 см. Плоские торцовые концы делают строго параллельными, шлифуют и полируют с высокой точностью.

Иногда отражающие поверхности наносят не на отдельные отражающие пластины, а непосредственно на торцы рубинового стержня. Поверхности торцов серебрят, причем поверхность одного торца делают полностью отражающей, другого отражающей частично. Обычно коэффициент пропускания света второго торца составляет около 10 25, но может быть и другим.Рубиновый стержень помещают в спиральную импульсную ксеноновую лампу, витки которой охватывают его со всех сторон.

Вспышка лампы длится миллисекунды. За это время лампа потребляет энергию в несколько тысяч джоулей, большая часть которой уходит на нагревание прибора. Другая, меньшая часть, в виде голубого и зеленого излучения поглощается рубином. Эта энергия и обеспечивает возбуждение ионов хрома.На рис. 2 представлена энергетическая диаграмма, поясняющая принцип работы рубинового лазера. Линии 1, 2, 3 соответствуют энергетическим уровням ионов хрома.

Рис 2. Схема энергетических уровней рубинового лазера.В нормальном, невозбужденном состоянии ионы хрома находятся на нижнем уровне 1. При облучении рубина светом ксеноновой лампы, содержащим зеленую часть спектра, атомы хрома возбуждаются и переходят на верхний уровень 3, соответствующий поглощению света длиной волны 5600 А. Ширина полосы поглощения этого уровня составляет около 800 А. С уровня 3 часть возбужденных атомов хрома снова возвращается на основной уровень 1, а часть переходит на уровень 2. Это так называемый безызлучательный переход, при котором ионы хрома отдают часть своей энергии кристаллической решетке в виде тепла.

Вероятность перехода с уровня 3 на уровень 2 в 200 раз больше, а с уровня 2 на уровень 1 в 300 раз меньше, чем с уровня 3 на уровень 1. Это приводит к тому, что уровень 2 оказывается более заселенным, чем уровень 1. Иными словами, заселенность получается инверсной и создаются необходимые условия для интенсивных индуцированных переходов.

Такая система крайне неустойчива. Вероятность спонтанных переходов в любой момент времени очень велика. Первый же фотон, появившийся при спонтанном переходе, по закону индуцированного излучения выбьет из соседнего атома второй фотон, переведя излучивший атом в основное состояние. Далее эти два фотона выбьют еще два, после чего их будет четыре, и т. д. Процесс нарастает практически мгновенно.Первая волна излучения, дойдя до отражающей поверхности, повернет обратно и вызовет дальнейшее увеличение числа индуцированных переходов и интенсивности излучения.

Отражение от отражающих поверхностей резонатора повторится многократно, и если потери мощности при отражении, вызываемые несовершенством отражающих покрытий, а также полупрозрачностью одного из торцов стержня, через который уже в начале генерации будет вырываться поток излучения, не будут превосходить той мощности, которую приобретает в результате начавшейся генерации формирующийся в стержне лазера луч, то генерация будет нарастать, а мощность увеличиваться до тех пор, пока большинство возбужденных частиц активного вещества ионов хрома не отдадут свою энергию, приобретенную в момент возбуждения.

Через частично посеребренный торец стержня вырвется луч очень высокой интенсивности. Направление луча будет строго параллельно оси рубина . Те фотоны, направление распространения которых в начале их возникновения не совпало с осью стержня, уйдут через боковые стенки стержня, не вызвав сколько-нибудь заметной генерации.

Именно многократное прохождение образованной световой волны между торцовыми стенками резонатора без какого-либо существенного отклонения от оси стержня обеспечивает лучу строгую направленность и огромную выходную мощность. глава 2. ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ЛАЗЕРОВ Уникальные свойства лазерного луча, многообразие конструкций современных лазеров и устройств на их основе обуславливают широкое применение лазерных технологий в различных областях человеческой деятельности промышленности, науке, медицине и быту. Появление лазеров и внедрение их во многие отрасли промышленности и науки произвело в этих отраслях в буквальном смысле революцию. Благодаря этому стало возможным развитие новых более эффективных технологий, повышение производительности труда, точности измерений и качества обработки материалов.

Рассмотрим здесь лишь наиболее важные области применения лазерной техники. 2.1 Применение лазеров в промышленности Сразу же после появления лазеров и начала исследования взаимодействия лазерного луча с различными материалами стало ясно, что этот инструмент может найти широкое применение в разнообразных промышленных технологических процессах.

Дело в том, что лазерный импульс нест в себе огромный запас энергии рубиновый лазер при кратковременном импульсе может достичь мощности в несколько миллиардов ватт. При попадании подобного луча на поверхность материала он вызывает мгновенное разогревание этой поверхности вплоть до испарения даже очень тугоплавкого материала. Это обстоятельство используется при сверлении отверстий в твердых материалах, резке и сварке металлов и пластмасс, заточке режущих инструментов, в том числе изготовленных из сверхтвердых сплавов.

Сверление отверстий в алмазных фильерах при помощи традиционных способов занимает около двух часов. Этот же процесс, осуществляемый при помощи лазерной установки, длится не более 0,1секунд.Для того чтобы прожечь стальную пластинку толщиной 1 мм лучом лазера, достаточно импульса длительностью в одну тысячную секунды с энергией 0,5 дж. В результате получается отверстие порядка 0,1 0,2 мм. Лучом такой же мощности можно сварить два куска фольги толщиной 0,05мм или две тонкие проволочки.

Чтобы прожечь стальную пластинку толщиной до 5 мм, нужен импульс с энергией от 20 до 100 дж. В этом случае луч лазера необходимо сфокусировать в одну точку, для чего применяется система линз. Отверстия, образующиеся в металле под действием такого луча, обычно бывают довольно большого диаметра. Современная радиоэлектронная промышленность выпускает большое число разнообразных приборов и устройств от простого радиопримника до сверхсовременных компьютеров.

Основу этих устройств составляют полупроводниковые блоки и интегральные схемы, имеющие очень небольшие размеры и тонкую структуру. Соединение отдельных блоков в единое целое часто сопряжено с определнными трудностями.И здесь на выручку приходят лазерные технологии, позволяющие соединить между собой и с изолирующей подложкой эти тонкие узлы. Лазерный луч можно сконцентрировать в очень тонкий пучок, имеющий на малых расстояниях практически нулевую расходимость.

Это позволяет сконцентрировать излучаемую энергию на очень малой площади, например, соответствующей площади контакта между блоками электронной схемы.Другой важной областью применения лазеров в промышленности можно считать использование их в различных контрольно-измерительных приборах. Луч лазера представляет собой электромагнитную волну со строго определнной длинной.

Зная какое количество длин волн данного лазера укладывается в определнном отрезке, например, в одном метре, всегда можно вычислить расстояние от источника лазерного излучения до того или иного объекта. На практике это определяется по потере мощности лазерного излучения при отражении его от объекта.Отражнный луч лазера воспринимается фотоэлементом, в результате чего в анализирующей электрической цепи возникает ток, пропорциональный интенсивности отражнного луча. Лазерные установки могут быть так же использованы для контроля степени чистоты обработки поверхности материала и даже внутренней структуры этих материалов. 2.2 Использование лазеров в информационных технологиях.

Поскольку лазерное излучение является электромагнитной волной, логично было бы предположить, что лазерный луч можно использовать для передачи информации примерно так же как мы передам информацию с помощью радиоволн.С теоретической точки зрения никаких препятствий этому нет. Но на практике такая передача информации сталкивается с существенными трудностями.

Эти трудности связаны с особенностями распространения света в атмосфере. Такое распространение, как известно, в значительной степени зависит от атмосферных помех тумана, наличия пыли, атмосферных осадков и т.п. Не смотря на то, что лазерное излучение обладает совершенно уникальными свойствами, оно так же не лишено этих недостатков.Одним из решений проблемы нейтрализации влияния атмосферных помех на распространение лазерного луча стало использование волоконно-оптических линий.

Основу таких линий составляют тончайшие стеклянные трубочки оптические волокна, уложенные в специальную непрозрачную оболочку. Конфигурация оптических волокон рассчитывается таким образом, чтобы при прохождении по ним лазерного луча возникал эффект полного отражения, что практически полностью исключает потери информации при е передаче.Волоконно-оптические линии обладают огромной пропускной способностью.

По одной нитке такой линии можно одновременно передавать в несколько раз больше телефонных разговоров, чем по целому многожильному кабелю, составленному из традиционных медных проводов. Кроме того на распространение лазерного луча по волоконно-оптическим линиям не оказывают влияние практически никакие помехи.В настоящее время волоконно-оптические линии используются при передаче сигналов кабельного телевидения высокого качества, а так же для обмена информацией между компьютерами через интернет по выделенным линиям.

Существуют уже и телефонные линии, построенные с использованием оптических волокон. С появлением полупроводниковых лазеров появилась возможность использования их для записи и чтения информации на информационных носителях лазерных компакт-дисках. Лазерный диск представляет собой круглую пластинку, изготовленную из алюминия, покрытую прозрачным пластмассовым защитным слоем.В начале изготавливается так называемый мастер-диск, на который с помощью луча лазера наносится информация в двоичном представлении.

Лазерный импульс возникает только тогда, когда через записывающее устройство проходит логическая единица. В момент прохождения логического нуля импульс не возникает. В результате в некоторых местах поверхности диска, которые теперь соответствуют логическим единицам в массиве информации, алюминий испаряется.Мастер-диск служит матрицей, с которой печатаются многочисленные копии, причм на копии в тех местах, где на мастер-диске были светоотражающие участки, возникают выемки, рассеивающие свет, а в тех местах, где на мастер-диске были выемки, на копии остаются светоотражающие островки.

Чтение информации с компакт-диска осуществляется так же лазером, только значительно меньшей мощности. Луч лазера направляется на вращающийся с большой скоростью диск под некоторым углом. Частота лазерных импульсов синхронизирована со скоростью вращения диска.Луч лазера, попадая на светоотражающий островок, отражается от него и улавливается фотоэлементом.

В результате в электрической цепи считывающего устройства возникает ток и сигнал воспринимается как логическая единица. Если же луч лазера попадает на рассеивающую свет выемку, то отраженный луч проходит мимо фотоэлемента и электрического тока в цепи считывающего устройства не возникает.В этом случае сигнал интерпретируется как логический ноль. В настоящее время лазерные компакт-диски широко используются как для хранения компьютерной информации, так и для хранения и распространения музыкальных программ, предназначенных для воспроизведения на лазерных проигрывателях. 2.3 Применение лазеров в медицине.

Совершенно особого разговора заслуживает применение лазеров в медицине. Ещ на заре развития лазерной техники медиков привлекла возможность использования лазеров в хирургии. Уже в середине 60-ых годов XX века были построены лазерные установки, которые с успехом использовались при хирургических операциях.В этих установках лазер соединен с гибким световодом, изготовленным из тончайших стеклянных или пластмассовых трубок все те же оптические волокна.

На конце световода закреплена головка с фокусирующей линзой. Световод вводится внутрь организма через небольшой разрез или другим доступным способом. Манипулируя световодом, хирург направляет луч лазера на оперируемый объект, оставляя нетронутыми соседние органы и ткани.При этом достигается высокая точность и стерильность оперативного вмешательства. При таких операциях значительно сокращается кровопотеря, что облегчает протекание послеоперационной реабилитации.

Особенно широкое применение нашли лазерные инструменты в хирургии глаза. Глаз, как известно, представляет орган, обладающий очень тонкой структурой. В хирургии глаза особенно важны точность и быстрота манипуляций. Кроме того выяснилось, что при правильном подборе частоты излучения лазера оно свободно проходит через прозрачные ткани глаза, не оказывая на них никакого действия.Это позволяет делать операции на хрусталике глаза и глазном дне, не делая никаких разрезов вообще.

В настоящее время успешно проводятся операции по удалению хрусталика путм испарения его очень коротким и мощным импульсом. При этом не происходит повреждение окружающих тканей, что ускоряет процесс заживления, составляющий буквально несколько часов. В свою очередь, это значительно облегчает последующую имплантацию искусственного хрусталика. Другая успешно освоенная операция приваривание отслоившейся сетчатки.Лазеры довольно успешно применяются и в лечении таких распространнных сейчас заболеваний глаза как близорукость и дальнозоркость.

Одной из причин этих заболеваний является изменение в силу каких-либо причин конфигурации роговицы глаза.С помощью очень точно дозированных облучений роговицы лазерным излучением можно исправить е изъяны, восстановив нормальное зрение. Трудно переоценить значение применения лазерной терапии при лечении многочисленных онкологических заболеваний, вызванных неконтролируемым делением видоизменнных клеток.

Точно фокусируя луч лазера на скоплении раковых клеток, можно полностью уничтожить эти скопления, не повреждая здоровые клетки. Разнообразные лазерные зонды широко используются при диагностике заболеваний различных внутренних органов, особенно в тех случаях, когда применение других методов невозможно или сильно затруднено. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Приведнный выше перечень областей применения лазера является далеко не полным.Здесь не рассматриваются некоторые специальные области применения этого инструмента.

Одной из таких областей является голография объмная фотография. Использование лазера при фотографировании позволяет получить на фотопластинке или фотобумаге закодированное в виде интерференционной картины трхмерное изображение объекта, которое проявляется восстанавливается при освещении фотопластинки лучом лазера той же частоты, что использовалась при съмке.Голография находит широкое применение в различных отраслях науки, техники, метрологии и т.п. Высокая энергия лазерного излучения позволяет использовать его при термоядерном синтезе.

Как известно, такой синтез протекает только при очень высоких температурах порядка 10000 и более градусов. Получить такую температуру при помощи традиционных средств затруднительно. Лазер, а ещ лучше комбинация нескольких лазеров, позволяет достигнуть подобных температур в течение долей секунды.Использование лазеров в химии позволило осуществить те реакции, которые было невозможно провести ранее.

Лазерное излучение обладает строго определнной длинной волны, а, следовательно, и энергией. Подбирая частоту лазерного луча, можно активизировать только те химические связи, энергия разрыва которых совпадает с энергией излучения лазера. Это позволяет ускорять одни химические реакции и подавлять другие, то есть проводить селективный синтез.Многообразны области применения лазеров в военном деле. На их основе создаются различные системы распознавания объектов по принципу свой чужой, системы самонаведения ракет и бомб. Существуют планы создания космического лазерного оружия.

Постоянное совершенствование конструкции современных лазеров приводит к неуклонному расширению областей их применения. Очевидно в ближайшее время этот процесс будет продолжаться ещ более быстрыми темпами. ЛИТЕРАТУРА Донина Н.М. Возникновение квантовой электроники. М. Наука, 1974. Квантовая электроника - маленькая энциклопедия.М. Советская энциклопедия, 1969. Карлов Н.В. Лекции по квантовой электронике.

М. Наука, 1988. Тарасов Л.В. Физика процессов в генераторах когерентного оптического излучения. М. Радио и связь, 1981. Брюннер В Юнге К. Справочник по лазерной технике. Под ред. А.П. Напартовича. М. Энергоатомиздат, 1991. Приезжев А.В Тучин В.В Шубочкин Л.П. Лазерная диагностика в биологии и медицине. М. Наука, 1989.

– Конец работы –

Используемые теги: менение, лазера0.049

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Применение лазера

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным для Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Еще рефераты, курсовые, дипломные работы на эту тему:

Принцип работы лазера и его применение
Оно происходит при взаимодействии фотона с возбужденным атомом при точном совпадении энергии фотона с энергией возбуждения атома (или молекулы) В… Таким образом, следствием данного процесса является наличие уже двух абсолютно… Такая среда называется средой с инверсной населенностью уровней энергии.Итак, кроме вынужденного испускания фотонов…

Лазеры, их применение
Толькотогда можно получить усиление света за счет вынужденных переходов.2 рабочее вещество следует поместить между зеркалами,которые осуществляют… Также былисозданы газовые, полупроводниковые, жидкостные,… Лазеры широко применяются в медицине, особеннов офтальмологии, хирургии и онкологии,способные создать малое пятно,…

ТЕМА: «Дозаторы, виды, применение. Лабораторные весы, виды, применение. Приготовление химических растворов заданной концентрации»
СПЕЦИАЛЬНОСТЬ МЕДИКО ПРОФИЛАКТИЧЕСКОЕ ДЕЛО... НАУЧНО ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ЛАБОРАТОРИЯ... МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ СТУДЕНТОВ ПО УЧЕБНО ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ПРАКТИКЕ...

Лазеры. Основы устройства и применения их в военной технике
В конце уходящего века бал создан автомобиль с бензиновым двигателем, который пришел на смену изобретенному еще в ХVШвеке паровому автомобилю. Не… Только за одно десятилетие на рубеже двух веков было сделано пять открытий. В 1895 году немецкий физик Рентген открыл новый вид излучения , названный позднее его именем.В 1896г. французский…

Промышленное применение лазеров
Несколько лет спустя некоторые физики проводили испытания по сварке, бурению, гравированию, скрайбированию, сверлению, синтезу, закаливанию,… РУБИН. В лазерах этот кристалл имеет высокий порог генерации и следовательно… Поэтому рубиновые лазеры применяются когда необходимо излучение длиной волны 694 нм или не требуется высокая энергия…

Применение лазеров в биологии и медицине
Уникальные свойства излучения лазеров, такие, как монохроматичность, когерентность, малая расходимость и возможность при фокусировке получать очень… В медицинских целях используются, в основном, твердотельные и газовые лазеры. Импульсные твердотельные лазеры применяют преимущественно в офтальмологии для операций по устранению отслоения…

Принцип работы лазера и его применение
Лазер представляет собой источник монохроматического когерентного света с высокой направленностью светового луча. Само слово “лазер” составлено из… Оно происходит при взаимодействии фотона с возбужденным атомом при точном… Таким образом, следствием данного процесса является наличие уже двух абсолютно идентичных фотонов.При дальнейшем…

История лазера. От первого теоретического обоснования до современных способов применения.
Действительно, лазер используется сейчас не только во множестве областей науки и техники, но как составляющая часть большого числа вещей, которые… Нельзя забывать и важности применения в медицине, где лазерный инструмент… Что крайне примечательно, множество приборов, устройств и областей техники обязаны своему появлению именно изобретению…

Применение лазеров в военном деле
Объектами лазерной локации могут стать танки, корабли, ракеты, спутники, промышленные и вооруженные сооружения. Принципиально лазерная локация осуществляется активным методом. В основе… Лазерное излучение отражается от всех предметов металлических и неметаллических, от леса, пашни, воды. Более того, оно…

Лазеры на гетеропероходах (полупроводниковые лазеры)
В условиях термодинамического равновесия валентная зона полупроводника полностью заполнена электронами, а зона проводимости пуста.Предположим, что… Согласно правилу Стокса - Люммля энергия излученного кванта меньше по… Единственно возможными переходами электронов в полупроводнике в рассматриваемых условиях являются переходы зона…

0.045
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • По категориям
  • По работам
  • Лазеры. Основы устройства и их применение Излучение нелазерных источников света не имеет этих особенностей. Сердце лазера - его активныйэлемент.У одних лазеров он представляет собой… Удругих - это отпаянная стеклянная трубка, внутри которой находится… Никакая оптическаясистема не позволяет получить на поверхности освещаемого объекта мощностьизлучения большую, чем в…
  • Лазеры. Основы устройства и применение их в военной технике Так родилось радио. В конце уходящего века бал создан автомобиль с бензиновым двигателем, который… Все эти открытия производили ошеломляющее впечатление и многих подвергали в замешательство - они никак не укладывались…
  • Применение лазеров в военном деле Объектами лазерной локации могут стать танки, корабли, ракеты, спутники, промышленные и вооруженные сооружения. Принципиально лазерная локация осуществляется активным методом. В основе… Лазерное излучение отражается от всех предметов металлических и неметаллических, от леса, пашни, воды. Более того, оно…
  • Применение системного подхода в управлении качеством продукции В большей части эти системы аналогичны отечественным комплексным системам управления качеством продукции (КС УКП), но в отличие от них они… Таким образом, российским предприятиям без подобного рода систем обеспечения… Эти системы станут эффективным средством и инструментом управления качеством проду-кции и обеспечением её…
  • Продукты пчеловодства и их применение в косметике Их мед употребляли не только в пищу, но и как лечебное, косметическое и консервирующее средство.В одном из немногих дошедших до нас папирусов… Мед египтяне использовали и для бальзамирования тел умерших. Насколько… Ассирийцы использовали мед и воск для бальзамирования умерших. Как лечебное средство мед рекомендовался и…