Презентация по физике на тему "Лазеры" ( 11 класс, физика)

ЛАЗЕР

Лаазер  (англ. laser, акроним от light amplificati on by stimulated emission of radiation «усиление света посредством вынужд енного излучения»), или оптиаческий кваантовый генераатор — это устройство, преобразующее  энергию  накачки (световую,  электрическую,   тепловую,  химическую и др.) в энергию  когерентного, монохроматического, поляризованног о  и узконаправленного потока Физической основой работы лазера служит  излучения. квантовомеханическое  явление вынужденного (индуцированного) излучения. Излучение лазера может быть непрерывным, с постоянной  мощностью, или  импульсным, достигающим предельно больших пиковых мощностей.

История изобретения лазеров 1916 год: А. Эйнштейн предсказывает существование явления вынужденного излучения — физической основы работы любого лазера. Строгое теоретическое обоснование в рамках квантовой механики это явление получило в работах П. Дирака в 1927—1930 гг. 1928 год: экспериментальное подтверждение Р. Ладенбургом и Г. Копферманном существования вынужденного излучения. 1954 год: первый микроволновой генератор (Ч. Таунс, Басов Н. Г. и Прохоров А. М. — Нобелевская премия по физике 1964 года). Роль обратной связи играл объёмный резонатор. Для усиления электромагнитного излучения оптического диапазона необходимо было создать объёмный резонатор, размеры которого были бы порядка микрона. Из-за связанных с этим технологических трудностей многие учёные в то время считали, что создать генератор видимого излучения невозможно. 1960 год: 16 мая Т. Мейман продемонстрировал работу первого оптического квантового генератора — лазера. В качестве активной среды использовался кристалл искусственного рубина, а вместо объёмного резонатора служил резонатор Фабри-Перо, образованный

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

Устройство лазера 1 — активная среда; 2 — энергия накачки лазера; 3 — непрозрачное зеркало; 4 — полупрозрачное зеркало; 5 — лазерный луч. Все лазеры состоят из трёх основных частей:  активной (рабочей) среды  системы накачки (источник энергии)  оптического резонатора (может отсутствовать, если лазер работает в режиме усилителя) Каждая из них обеспечивает для работы лазера выполнение своих определённых функций. В настоящее время в качестве рабочей среды лазера используются различные агрегатные состояния вещества: твёрдое, жидкое, газообразное, плазма

Виды Лазеров В качестве активных элементов для лазеров в настоящее время используется множество веществ. По активной среде лазеры подразделяются на четыре группы:  твердотельные лазеры (на активированных стеклах, ионных кристаллах, флюоритах активированными редкоземельными элементами)  газовые (атомарные, молекулярные, газодинамические, ионные, на парах металлов, химические, плазменные)  жидкостные лазеры (на растворе неорганических соединений, органических соединений)  полупроводниковые (инжекционные, гетероструктурные с  Гелий неоновый лазер Ионный аргоновый лазер распределенной обратной связью).

Применение лазеров В силу уникальных свойств излучения лазеров, они широко применяются во многих отраслях науки и техники, а также в быту лазерные принтеры лазерные считыватели штрих-кодов проигрыватели компакт-дисков

В медицине лазеры применяются как бескровные  скальпели, используются при лечении офтальмологических   заболеваний Широкое применение лазеры получили также в косметологии