Слайд 2
Историческая справка
Принцип действия лазера
Свойства лазерного излучения
Виды лазеров
Применение лазеров
Слайд 3
Историческая справка
В 1940г. российский физик В.А.Фабрикант указал на
возможность использования явления вынужденного излучения для усиления электромагнитных волн.
В
1954г. Российские ученые Н.Г.Басов и А.М.Прохоров и независимо от них амери-канский физик Ч.Таунс использовали явление индуцированного излучения для создания микроволнового генератора радиоволн с длиной волны 1,27 см («мазер»).
В 1963г. Н.Г.Басков и А.М.Прохоров и Ч.Таунс были удостоены Нобелевской премии.
В 1960г. Американскому ученому Т.Мейману удалось создать квантовый генератор индуцирующий излучение оптического диапазона. Новый генератор назвали «лазер».
Слайд 4
Принцип действия лазера
На уровне 3 у атомов «время
жизни» около 10-8 с, после чего они самопроизвольно переходят
в состояние 2 без излучения энергии.
«Время жизни» на уровне 2 составляет 10-3 с. Создается «перенаселенность» этого уровня возбужденными атомами.
Атомы, «перенаселившие» 2 уровень, самопроизвольно переходят на первый уровень с излучением большого количества энергии.
В обычных условиях атомы находятся в низшем энергетиче-ском состоянии.
За счет поглощения энергии волны часть атомов переходит в высшее энергетическое состояние (на 3 энергетический уровень).
Слайд 5
Свойства лазерного излучения
Лазеры создают пучки света с малым
углом расхождения (10-5 рад.).
Свет, излучаемый лазером, монохроматичен, т.е. Имеет
только одну длину волны, один цвет.
Лазеры являются самыми мощными источниками света: сотни и тысячи ватт. Мощность излучения Солнца - 7·103Вт, а у некоторых лазеров – 1014Вт.
Слайд 6
Виды лазеров
Рубиновый лазер
Импульсная лампа с зеркаль-
ным отражателем «накачивает»
энергию в рубиновый стержень.
В веществе стержня , возбужден-
ном
световой вспышкой,
возникает лавина фотонов.
Отражаясь в зеркалах, она
усиливается и вырывается
наружу лазерным лучом.
Слайд 7
Виды лазеров
Газовые лазеры
Между зеркалами находится запаянная трубка с
газом,
который возбуждается электрическим током.
Неон светится красным светом,
криптон
– желтым, аргон – синим.
Слайд 8
Виды лазеров
Газо-динамический
лазер
Похож на реактивный двигатель.
В камере сгорания
сжигается угарный газ с добавлением керо-сина или бензина, или
спирта. В мощном газодинамическом
лазере свет рождает струю раскаленного газа при давле-нии в десятки атмосфер. Проносясь между зеркалами, молекулы газа начинают отдавать энергию в виде световых квантов, мощность которых 150 - 200 кВт.
Слайд 9
Виды лазеров
Полупроводниковый лазер
В полупроводниковом лазере излучает слой между
двумя
полупроводниками разного типа (p-типа, n-типа).
Через этот слой
– не толще листа бумаги –
пропускают электрический ток, возбуждающий его атомы.
Слайд 10
Виды лазеров
Жидкостный лазер
Жидкость с красителем в специальном сосуде
устанавли-вается между зеркалами. Энергия молекулы красителя «накачивается» оптически с
помощью газовых лазеров. В тяжелых молекулах органических красителей вынужден-ное излучение возникает сразу в широкой полосе длин волн. С помощью светофильтров выделяют свет одной длины волны.
Слайд 11
Применение лазеров
Лазер режет, сваривает, кует, сверлит и т.
д.
Тонкую вольфрамовую проволоку для электри-ческих лампочек протя-гивают через отверстия
в алмазах,пробитые лазер-ным лучом.
Рубиновые подшипники – камни для часов – обраба-тывают на лазерных стан-ках-автоматах.
Слайд 12
Применение лазеров
Лазер режет, сваривает, кует, сверлит и т.
д.
Лазерный луч сжигает любой, даже самый прочный и жаростой-кий
материал.
Лазерные станки для шлифовки дорожки качения в кольцах сверхмалых подшипников.
Слайд 13
Применение лазеров
в медицине
В руке у хирурга лазерный скаль-пель.
Глазную
операцию, которая раньше была бы очень сложной(или невозможной вообще),
теперь можно проводить амбулаторно.
Слайд 14
Применение лазеров
в медицине
Красный луч рубинового лазера свободно
проходит сквозь оболочку красного шарика и поглощается синим, прожигая
его. Поэтому при хирургической операции световой луч воздействует на стенку кровеносного сосуда, «не замечая» самой крови.
Слайд 15
Применение лазеров
в медицине
Лазерный перфоратор «Эрмед-303» для бесконтактного
взятия проб крови.
Первый отечественный лазерный аппарат «Мелаз-СТ», применяю-щийся в
стоматологии.
Слайд 16
Применение лазеров
в экологии
Лазеры на красителях позволяют следить
за состоянием атмосферы. Современные города накрыты «колпаком» пыль-ного, закопченного
воздуха. О степени его загрязнения можно судить по тому, насколько сильно в нем рассеиваются лазер-ные лучи с разной длиной волны. В чистом воздухе свет не рассеивается, его лучи становятся невидимыми.
Слайд 17
Применение лазеров
при посадке самолетов
Заходя на посадку, самолет движется
по пологой траекто-рии – глиссаде. Лазерное устрой-ство, помогающее пилоту,
особенно в непогоду, тоже названо «Глис-сада». Его лучи позволяют точно сориентироваться в воздушном прост-ранстве над аэро-дромом.
Слайд 18
Применение лазеров
в голографии
Чтобы сделать цветную голограмму, на
вид не отличимую от реального предмета, необходимы три лазера
с излучением разного цвета.
Слайд 19
Применение лазеров
при оформлении театральных постановок
Такие картины, нарисован-ные лазерными
лучами. Уже сегодня используются для оформления эстрадных концертов и
театральных постановок, а когда-нибудь, возможно, специалист по лазерной оптике станет в театре столь же привычной фигурой, как гример или декоратор.
Слайд 20
Применение лазеров
в электротехнике
Миниатюрные метки, сделан-ные на диске лазерным
лучом, обеспечивают невиданную пло-тность записи.
Слайд 21
Литература
С.В.Громов Физика. 11класс/ М. «Просвещение». 2002г.
С.Д.Транковский. Книга о
лазерах / М. «Детская литература». 1988г.
Большой энциклопедический словарь школьника
/ М. «Большая Российская энциклопедия». 2001г.
Энциклопедия для детей.Техника. / М. Аванта. 2004г.
Энциклопедический словарь юного физика / М. «Педагогика-Пресс». 1997г.
