Исследование лазерного излучения

Исследование лазерного излучения   Автор: Васильев Матвей Дмитриевич, Челябинская область, г. Златоуст, МОУ СОШ №9, класс 10   Научный руководитель: Хрущева Альбина Ринадовна, учитель физики МАОУ СОШ №9

«Лазерный луч – это уникальный тепловой  источник, способный нагреть облучаемый участок  детали до высоких температур за столь малое  время, в течение которого тепло не успевает  «растрескаться»» Н. Г. Басов.

Актуальность темы • Проблемы очевидна, человеку необходимо   внедрение и совершенствование лазерных  технологий, что приведет к качественному  изменению всего облика современного  производства.

Цель работы • Изучить лазер, провести эксперименты и  увеличить мощность лазера используя лазерную  указку.

Проблемный вопрос • Что лежит в основе лазерного излучения и можно  ли увеличить его мощность?

Задачи • Изучить теоретические сведения о лазерах. • Узнать устройство лазерной указки. • Провести эксперименты  • Увеличить мощность лазерной указки

План исследования  •Изучить материал по интересующей меня проблеме •Исследовать излучение полупроводникового лазера •Провести эксперимент самостоятельно •Увеличить мощность лазерной указки •Проанализировать результаты исследования и сделать выводы.

Структура работы • Структура работы определена с учетом целей и  задач и состоит из введения, 3­х частей,  заключения, библиографического списка и  приложения

Практическая значимость работы • Материалы работы могут быть использованы при  изучении Физики • С материалами можно выступать на классных  часах, занятиях посвященных физике,  конференциях

Содержание •Содержание •Глава I Принцип работы лазера •Глава II. Принцип действия полупроводникового лазера •Глава III. Устройство лазерной указки •Глава IV Эксперименты с лазерной указкой •Дифракция •Поляризация •Измерение длины волны •Глава V Создание лазерного резака •Вывод •Список литературы

Что такое лазер? • Лазер (англ. laser, акроним от light amplification by stimulated emission  of radiation «усиление света посредством вынужденного излучения»),  или оптический квантвый генератор — это устройство,  преобразующее энергию накачки  (световую, электрическую, тепловую, химическую и др.) в  энергию когерентного, монохроматического, поляризованного и  узконаправленного потока излучения.

Принцип действия  • Физической основой работы лазера служит  явление вынужденного (индуцированного) излучения. Суть  явления состоит в том, что возбуждённый атом способен  излучить фотон под действием другого фотона без его  поглощения, если энергия последнего равняется разности  энергий уровней атома до и после излучения. При этом  излучённый фотон когерентен фотону, вызвавшему излучение  (является его «точной копией»). Таким образом происходит  усиление света. Этим явление отличается от спонтанного  излучения, в котором излучаемые фотоны имеют случайные  направления распространения, поляризацию и фазу.

Первая теория • Первый кто предсказывал  существование явления  вынужденного излучения   (физической основы  работы любого лазера) был  А. Эйнштейн (1916 году)

Процесс поглощения света при  прохождении его через вещество 1) ___________ ___________ невозбужденный атом 2)______________   _______________ возбужденный атом

Процесс образования  вынужденного излучения 1) _____________ _____________   возбужденный атом 2)______________ ______________

Принцип действия полупроводникового лазера

Наш режущий лазер

Схема нашего лазера

Что нам понадобится  • Нерабочий (или рабочий) DVD­RW привод со  скорость записи 16х или выше; •  Конденсаторы 100 пФ и 100 мФ; • резистор 2­5 Ом; •  Три аккумулятора ААА; •  Паяльник и провода; • Коллиматор (или китайская указка); •  Стальной светодиодный фонарь. • Линза 0.7 мм

Особенности данного лазера • Способность прожигать темные предметы(или  нагревать их до появления дыма) • Способность повышать температуру объекта  направления • Способность воспламенять серу (спичечную) • Имеет огромную дальность и яркость свечения

Для чего же он нужен? Для демонстрации возможностей улучшенного   лазера. Для проведения лабораторных и практических  работ с полученным прибором. Для ознакомления с работой и конструкции  полученного устройства

Вывод •В ходе исследовательской работы я изучил теорию о лазерах, узнал принцип действия полупроводникового лазера, устройство лазерной указки, а также провел эксперименты с лазерной указкой, такие как дифракция, поляризация и вычислил ее длину волны. И главное я увеличил мощность лазера. •Полученные в процессе исследования знания и накопленные факты позволили мне провести эксперименты, в ходе которых, я выяснил, что лазерная указка пригодна для использования в качестве источника когерентного излучения при проведении демонстрационных и лабораторных опытов по физике. Все это может помочь при проведении опытов на уроках физики при изучении раздела волновая оптика. Особенно тем школам, в которых нет специального оборудования. Таким образом, мои гипотезы подтвердились.

•Спасибо за  внимание