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Vortrag zum Thema: Laser

Folie Nummer 1

Beschreibung der Folie:

Folie Nummer 2

Beschreibung der Folie:

Die Entstehungsgeschichte des Lasers Die Geschichte der Erfindung des Lasers begann mit einer Vermutung: Albert Einstein schuf 1916 die Theorie der Wechselwirkung von Strahlung mit Materie, aus der sich die grundsätzliche Möglichkeit zur Schaffung von Quantenverstärkern und -generatoren ergab von elektromagnetischen Wellen folgte, und Alexei Tolstoi schrieb in seinem berühmten Roman "The Engineer's Hyperboloid Garina" über dasselbe. Der erste Versuch, die stimulierte Emission experimentell nachzuweisen, fand jedoch erst 1928 statt, als Landenburg bei der Untersuchung der negativen Lichtstreuung die Bedingungen für den Nachweis der stimulierten Emission als ihr Vorherrschen gegenüber der Absorption (die Inversionsbedingung) formulierte und feststellte, dass dies eine besondere Selektivität erfordert Anregung des Quantensystems. Bis in die 1950er Jahre gab es nur Voraussetzungen für die Herstellung eines Lasers, bis die Wissenschaftler Nikolai Basov und Alexander Prokhorov 1955 einen Quantengenerator entwickelten - einen Mikrowellenverstärker mit stimulierter Strahlung, dessen aktives Medium Ammoniak ist.

Folie Nummer 3

Beschreibung der Folie:

Die Entstehungsgeschichte des Lasers Die Erfindung des Lasers mit Ammoniak ermöglichte es den amerikanischen Wissenschaftlern C. Towns und A. Shavlov, zwei Jahre später mit der Entwicklung des Laserprinzips zu beginnen. Parallel in die gleiche Richtung arbeitend, verwendete Alexander Prokhorov 1958 einen Fabry-Perot-Resonator, um einen Laser zu erzeugen, der aus zwei parallelen Spiegeln besteht, von denen einer durchscheinend ist. Im Mai 1960 entwarf ein Mitarbeiter des Hughes-Forschungszentrums, der amerikanische Physiker Theodor Meiman, basierend auf den Arbeiten von N. Basov, A. Prokhorov und Ch. Towns, den ersten Rubinlaser mit einer Wellenlänge von 0,69 μm. Sechs Monate später wurde in den IBM-Labors ein Infrarotlaser auf Basis von Calciumfluorid mit dem Zusatz von Uranionen, gebaut von Peter Sorokin und Mirek Stevenson, gestartet. Es war ein einzigartiges Gerät, das nur bei der Temperatur von flüssigem Wasserstoff arbeitete und keine praktische Bedeutung erlangte. Schließlich demonstrierten im Dezember desselben Jahres die Bell Laboratories-Forscher Ali Javan, William Bennett und Donald Harriot den weltweit ersten Helium-Neon-Gaslaser, der bis heute weit verbreitet ist. Danach schlossen sich Physiker und Ingenieure auf der ganzen Welt dem Rennen an, um alle Arten von Lasern zu entwickeln, das bis heute andauert.

Folie Nummer 4

Beschreibung der Folie:

Was ist ein Laser? Laser (englischer Laser, abgekürzt von Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation – „Lichtverstärkung durch stimulierte Emission“) ist ein Gerät, das den quantenmechanischen Effekt der stimulierten (stimulierten) Emission nutzt, um einen kohärenten Lichtstrom zu erzeugen. Der Laserstrahl kann kontinuierlich mit konstanter Amplitude oder gepulst sein und extrem hohe Spitzenleistungen erreichen. Bei vielen Konstruktionen wird das Arbeitselement des Lasers als optischer Verstärker für Strahlung aus einer anderen Quelle verwendet. Verbessertes Signal stimmt in Wellenlänge, Phase und Polarisation sehr genau mit dem Original überein, was bei optischen Kommunikationsgeräten sehr wichtig ist.

Folie Nummer 5

Beschreibung der Folie:

Folie Nummer 6

Beschreibung der Folie:

Die ersten Laser Der erste funktionierende Laser wurde 1960 von T. Maiman im Hughes Research Laboratory in Malibu, Kalifornien, mit Unterstützung der Townes-Gruppe von der Columbia University und Shalow von den Bell-Laboratorien hergestellt. Maiman verwendete einen gepulsten Rubinstab, der rotes Licht bei einer Wellenlänge von 694 Nanometern erzeugte. Etwa zur gleichen Zeit stellte der iranische Physiker Ali Yavan den Gaslaser vor. Später erhielt er für seine Arbeit den A. Einstein-Preis. Die Hauptidee des Lasers besteht darin, die Elektronenpopulation zu invertieren, indem der Arbeitskörper mit zugeführter Energie beispielsweise in Form von Licht oder elektrischen Impulsen "gepumpt" wird. Das Arbeitsfluid wird während der Zirkulation der Welle in einen optischen Resonator eingebracht, in dem seine Energie aufgrund des Mechanismus der stimulierten Emission exponentiell ansteigt. In diesem Fall muss die Pumpenergie einen bestimmten Schwellenwert überschreiten, da sonst die Verluste im Resonator die Verstärkung übersteigen und die Ausgangsleistung extrem niedrig wird.

Folie Nummer 7

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Arbeitsprinzip des Helium-Neon-Lasers. Der Lichtstrahl in der Mitte ist kein Laserstrahl selbst, sondern eine elektrische Entladung, die ein Leuchten erzeugt, ähnlich wie es bei Neonlampen passiert. Der Strahl wird als leuchtender roter Punkt auf die rechte Leinwand projiziert. Die Elektronenbesetzungsinversion liegt auch dem Betrieb von Lasern zugrunde, die Lasern grundsätzlich ähnlich sind, aber im Mikrowellenbereich arbeiten. Die ersten Maser wurden 1953-1954 hergestellt. N. G. Basov und A. M. Prokhorov sowie unabhängig von ihnen der Amerikaner Ch. Townes und seine Mitarbeiter. Im Gegensatz zu den Quantengeneratoren von Basov und Prokhorov, die einen Ausweg fanden, indem sie mehr als zwei Energieniveaus verwendeten, konnte der Towns-Maser nicht kontinuierlich arbeiten. 1964 erhielten Basov, Prokhorov und Townes den Nobelpreis für Physik „für ihre grundlegenden Arbeiten auf dem Gebiet der Quantenelektronik, die es ermöglichten, Generatoren und Verstärker auf der Grundlage des Prinzips eines Masers und eines Lasers zu schaffen“.

Folie Nummer 8

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Eigenschaften von Laserstrahlung Laserstrahlung kann so stark sein, dass sie Stahl und andere Metalle schneiden kann. Obwohl ein Laserstrahl auf einen sehr kleinen Punkt fokussiert werden kann, hat er aufgrund der Beugung immer eine endliche Größe ungleich Null. Andererseits ist die Größe eines fokussierten Laserstrahls immer viel kleiner als ein auf andere Weise erzeugter Strahl. Beispielsweise wird der Strahl eines kleinen Labor-Helium-Neon-Lasers nur etwa 1,5 Kilometer von der Erde zum Mond divergieren. Natürlich erzeugen einige Laser, insbesondere Halbleiterlaser, aufgrund ihrer geringen Größe einen stark divergenten Strahl. Dieses Problem kann jedoch durch die Verwendung von Linsen gelöst werden. Der Effekt der Beugung kann durch die Verwendung von Wellenleitern, in diesem Fall Glasfaserleitungen, umgangen werden.

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Laseranwendungen in der Medizin In der Medizin begannen sich die Möglichkeiten des Lasers nach 1964 rasant zu entwickeln, als der Kohlendioxidlaser erfunden wurde, der Chirurgen bald die Möglichkeit gab, sehr komplexe Operationen mit Photonen anstelle eines Skalpells durchzuführen. Laserlicht kann in das Innere des Körpers eindringen und Operationen durchführen, die vor einigen Jahren fast unmöglich waren, mit minimalem Risiko oder Unbehagen für den Patienten. Auf dem Gebiet der Zahnmedizin schlugen Goldman und andere 1964 neben der Oralchirurgie die Möglichkeit vor, einen Rubinlaser zur Behandlung von Karies einzusetzen, was die Aufmerksamkeit der ganzen Welt auf sich zog. Im Jahr 1967 versuchte Gordon, Karies zu entfernen und die Kavität mit einem Rubinlaser vorzubereiten, konnte jedoch trotz der guten Ergebnisse, die bei den extrahierten Zähnen erzielt wurden, eine Schädigung der Zahnpulpa nicht vermeiden. Bei den heutigen Lasern gibt es praktisch keine unerwünschte Wärme, keine Geräusche und keine Vibrationen. Beim Verlassen des Behandlungsstuhls verspürten die meisten Patienten keine Schmerzen, mussten nicht warten, bis Anästhetikum und Taubheit nachließen, und hatten fast keine postoperativen Beschwerden.

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Das Wort LASER ist ein Akronym, das für Amplification of Light by Stimulated Emission of Radiation ((L) Licht (A) Amplifikation (S) stimuliert durch die (E) Emission von (R) Strahlung) steht und einen Weg beschreibt, Licht zu erzeugen. Alle Laser sind optische Verstärker, die durch Pumpen (Anregen) eines aktiven Mediums arbeiten, das sich zwischen zwei Spiegeln befindet, von denen einer einen Teil der Strahlung durchlässt. Das aktive Medium ist eine Gruppe speziell ausgewählter Atome, Moleküle oder Ionen, die sich in einem gasförmigen, flüssigen oder festen Zustand befinden können und die, wenn sie durch eine Pumpwirkung angeregt werden, Laserstrahlung erzeugen, d. h. senden Strahlung in Form von Lichtwellen (Photonen genannt) aus. Das Pumpen von Flüssigkeiten und Feststoffen wird durch Bestrahlen mit dem Licht einer Blitzlampe erreicht, und Gase werden durch eine elektrische Entladung gepumpt. Was ist ein Laser?

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Eigenschaften von Laserlicht Der Lichtstrahl ist kollimiert, das heißt, er bewegt sich auch über sehr große Distanzen mit sehr geringer Divergenz in die gleiche Richtung Laserlicht ist monochrom, besteht aus einer einzigen Farbe oder einem engen Farbbereich. Gewöhnliches Licht hat einen sehr breiten Wellenlängen- oder Farbbereich. Laserlicht ist kohärent, was bedeutet, dass sich alle Lichtwellen in Zeit und Raum gemeinsam in Phase bewegen. Ein Laser ist ein Gerät, das einen schmalen, intensiven Strahl kohärenten Lichts erzeugt und verstärkt

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Heutzutage werden Laser häufig in der Medizin, Fertigung, Bauindustrie, Vermessung, Unterhaltungselektronik, wissenschaftlichen Instrumenten und militärischen Systemen eingesetzt. Heutzutage sind buchstäblich Milliarden von Lasern im Einsatz. Sie gehören zu so bekannten Geräten wie Barcode-Scannern aus Supermärkten, Scannern, Laserdruckern und CD-Playern. Anwendung von Lasern

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Seit Maimans Erfindung des Rubinlasers im Jahr 1960 wurden viele potenzielle Anwendungen vorgeschlagen. In der Medizin begannen sich die Möglichkeiten des Lasers nach 1964 rasant zu entwickeln, als der Kohlendioxidlaser erfunden wurde, der Chirurgen bald die Möglichkeit gab, sehr komplexe Operationen mit Photonen anstelle eines Skalpells durchzuführen. Laserlicht kann in das Innere des Körpers eindringen und Operationen durchführen, die vor einigen Jahren fast unmöglich waren, mit minimalem Risiko oder Unbehagen für den Patienten. Kürzere (grüne) Laser werden verwendet, um die abgelöste Netzhaut zu „verschweißen“, und werden verwendet, um Proteinmoleküle zu dehnen, um ihre Stärke zu messen usw. Der Einsatz von Lasern in der Medizin

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1964 wurde die Möglichkeit vorgeschlagen, einen Rubinlaser zur Behandlung von Karies einzusetzen, was die Aufmerksamkeit der ganzen Welt auf sich zog. Als er 1967 versuchte, Karies zu entfernen und die Kavität mit einem Rubinlaser vorzubereiten, konnte er trotz der guten Ergebnisse, die an den extrahierten Zähnen erzielt wurden, eine Beschädigung der Zahnpulpa nicht vermeiden. Später stießen auch ähnliche Grundlagenstudien mit dem CO2-Laser auf dieses Problem. Um die Wärmeentwicklung zu minimieren, wurden gepulste Laser anstelle einer kontinuierlichen Strahlung verwendet. Weitere Studien haben gezeigt, dass der Laser eine kleine lokalanästhetische Wirkung hervorrufen kann. Weiterentwicklungen haben zur Schaffung eines Lasers geführt, der Schmelz und Dentin vollständig durchbohrt. Gleichzeitig schont der Laser mehr gesundes Zahngewebe. Bei den heutigen Lasern gibt es praktisch keine unerwünschte Wärme, keine Geräusche und keine Vibrationen. Beim Verlassen des Behandlungsstuhls verspürten die meisten Patienten keine Schmerzen, mussten nicht warten, bis Anästhetikum und Taubheit nachließen, und hatten fast keine postoperativen Beschwerden. Laser sind präzise und praktisch schmerzfrei und können Ihre Meinung über den Zahnarztbesuch ändern. Sie können alles verändern. Der Einsatz von Lasern in der Zahnheilkunde

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Laser sind ein bedeutender Durchbruch in der Zahnheilkunde, sowohl für das Zahnfleisch und andere Weichteile als auch für die Zähne selbst. Heutzutage ist eine beträchtliche Anzahl von Lasertechnologien und -behandlungen weit verbreitet. Heute werden Laser in folgenden Bereichen der Zahnheilkunde eingesetzt: Prävention Parodontologie Ästhetische Zahnheilkunde Endodontie Chirurgie Implantodontie

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Derzeit sind Laser in der holzverarbeitenden Industrie weit verbreitet, und in den letzten Jahren hat sich ihr Verbreitungsgebiet erheblich erweitert. Die Verwendung von Lasern erleichtert die Positionierung von Werkstücken (Videoclip), die Kombination der äußeren Muster zweier Werkstücke, die Minimierung von Abfall, die Installation komplexer Strukturelemente von Gebäuden und Strukturen. In der Holzbearbeitung verwendete Laser können eine Linie, einen Schnittpunkt von Linien (Bezeichnung eines Zentrums) oder ein 2D- oder 3D-Bild (Projektoren) erzeugen. Lasersysteme in der Holzbearbeitung

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als logische Elemente zum Eingeben und Auslesen von Speichergeräten in Computern Laserdrucker optische Informationsübertragung Laser in der Computertechnik

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Der Laser kann auch zur berührungslosen Messung von geometrischen Abmessungen (Spalt, Länge, Breite, Dicke, Höhe, Tiefe, Durchmesser) verwendet werden. Mit Hilfe eines Lasers ist es auch möglich, komplexe Messungen zu erhalten: Abweichung von der Vertikalität; Wert der Oberflächenebenheit; Profilgenauigkeit; Es ist möglich, abgeleitete Größen wie Durchbiegung und Konvexität zu erhalten. Mit Lasermesssystemen können Sie die Parameter von Produkten automatisch kontrollieren und die Parameter der Produktionslinie sofort ändern, wenn Abweichungen auftreten. Das Produkt ist in diesem Bereich exklusiv, da es die folgenden Eigenschaften aufweist: Hochpräzise Ermöglicht die Kontrolle der Qualität und Eigenschaften von geometrisch komplexen Teilen Beschädigt oder zerstört die Oberfläche des Produkts nicht Funktioniert unter allen Bedingungen auf allen Oberflächen Lässt sich leicht in ein bestehendes System integrieren Produktionslinie Laser in Messungen

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Klassifizierung von Lasern Laser der Klasse I Stellen bei ständiger Beobachtung keine Gefahr dar oder sollen verhindern, dass eine Person Laserstrahlung ausgesetzt wird (z. B. Laserdrucker) Sichtbare Laser der Klasse 2 (400 bis 700 nm) Laser, die sichtbares Licht aussenden, Dies ist aufgrund natürlicher menschlicher Nebenwirkungen normalerweise nicht gefährlich, kann jedoch sein, wenn Sie längere Zeit direkt in das Laserlicht blicken. Laser der Klasse 3a, die bei kurzem Kontakt mit den Augen normalerweise keine Schäden verursachen, aber bei Betrachtung mit einer Sammeloptik (faseroptische Lupe oder Teleskop) gefährlich sein können. Laser der Klasse 3b, die bei direkter Einwirkung von Laserlicht für Augen und Haut gefährlich sind . Laser der Klasse 3b erzeugen keine gefährlichen diffusen Reflexionen außer im Nahbereich. Laser der Klasse 4 Laser, die durch direkte, spiegelnde und diffuse Reflexionen eine Gefahr für das Auge darstellen. Außerdem können solche Laser brennbar sein und Hautverbrennungen verursachen.

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AUGENSCHUTZ - Jeder im Operationssaal muss eine Schutzbrille tragen. Das vom Laser emittierte Licht kann die Horn- und Netzhaut ungeschützter Augen ernsthaft schädigen. Die Brille muss einen Seitenschutz haben und über einer normalen Brille getragen werden. Laserschutzbrillen müssen zugänglich sein und von allen Mitarbeitern in Laser-gefährdeten Bereichen der Klassen 3b und 4 getragen werden, in denen Expositionen über dem maximal zulässigen Wert auftreten können. Der Absorptionskoeffizient der optischen Dichte von Laserschutzbrillen für jede Laserwellenlänge wird vom LaserSicherheitsBeauftragten (LSO) ermittelt. Alle Laserschutzbrillen sind deutlich mit der optischen Dichte und Wellenlänge gekennzeichnet, vor der die Brille schützen soll. Laserschutzbrillen sind vor Gebrauch auf Beschädigungen zu prüfen. REFLEXION – Laserlicht wird leicht reflektiert und es muss darauf geachtet werden, den Strahl nicht auf polierte Oberflächen zu richten. ELEKTRISCHE GEFAHR - Die internen Teile des Lasers stehen unter Hochspannung und geben unsichtbare Laserstrahlen ohne Abschirmung ab. Nur in Elektro- und Lasersicherheit geschultes Fachpersonal ist berechtigt, interne Wartungsarbeiten durchzuführen. Sicherheitsmaßnahmen

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- eine Art gerichtete Energiewaffe, die auf der Verwendung elektromagnetischer Strahlung von Hochenergielasern basiert. Die Schlagwirkung von LO wird hauptsächlich durch die thermomechanische und Stoßimpulswirkung des Laserstrahls auf das Ziel bestimmt. Je nach Dichte des Laserstrahlungsflusses können diese Einwirkungen zur vorübergehenden Blendung einer Person oder zur Zerstörung des Körpers einer Rakete, eines Flugzeugs etc. führen. Im letzteren Fall durch die thermische Wirkung des Lasers Strahl wird die Hülle des Zielobjekts geschmolzen oder verdampft. Bei ausreichend hoher Energiedichte im gepulsten Betrieb kommt es neben dem thermischen Effekt zu einem Schockeffekt durch das Auftreten eines Plasmas. Derzeit wird in den Vereinigten Staaten daran gearbeitet, einen Luftfahrtkomplex für Laserwaffen zu schaffen. Zunächst ist geplant, ein Demonstrationsmodell für das Transportflugzeug Boeing-747 zu erarbeiten und nach Abschluss der Vorstudien bis 2004 zu gehen. bis zur vollen Entwicklungsphase. Ab Mitte der 1990er Jahre galten taktische Laserwaffen als die am weitesten entwickelten, die die Niederlage optoelektronischer Mittel und menschlicher Sehorgane sicherstellten. Laserwaffen

Tretjakowa Anastasia

Eigenschaften, Gerät, Funktionsprinzip, Anwendung und Arten von Lasern.

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Beschriftungen der Folien:

Präsentation über Physik zum Thema: "Laser" von einem Schüler der 11. Klasse der GBOU-Sekundarschule Nr. 1465 Tretyakova Anastasia Physiklehrerin L.Yu. Kruglova

Laser Optische Quantengeneratoren

Laser - ein Gerät, in dem Energie (thermisch, chemisch, elektrisch) in die Energie eines elektromagnetischen Feldes umgewandelt wird - ein Laserstrahl. Das Wort Laser setzt sich aus den Anfangsbuchstaben der Wörter des englischen Ausdrucks „Light Amplification by Stimulated Emission Radiation“ - „Light Amplification by Stimulated Emission“ zusammen. Was ist ein Laser?

Unter induzierter (erzwungener) Emission versteht man die Emission angeregter Atome unter Einwirkung von auf sie einfallendem Licht. Ein bemerkenswertes Merkmal dieser Strahlung ist, dass sich die aus der induzierten Strahlung entstehende Welle weder in der Frequenz noch in der Phase noch in der Polarisation von der auf das Atom einfallenden Welle unterscheidet.

1916 schlug Einstein die Idee der Existenz der Wirkung der stimulierten Emission vor. 1940 entdeckte der sowjetische Physiker V.A. Fabrikant wies auf die Möglichkeit hin, elektromagnetische Wellen durch stimulierte Strahlung zu verstärken. 1954 N.G. Basov, A.M. Prokhorov und unabhängig von ihnen C. Towns entwickelten das Prinzip der Erzeugung und Verstärkung von Radiowellen unter Verwendung des Phänomens der induzierten Strahlung. 1963 wurde für die Entwicklung eines neuen Prinzips zur Erzeugung und Verstärkung von Funkwellen von N.G. Basov, A.M. Prokhorov und C. Townes wurden mit dem Nobelpreis ausgezeichnet. 1916 - 1960 - "Goldenes Zeitalter" der Schaffung eines wunderbaren Strahls. 1960 wurde in den Vereinigten Staaten der erste Laser im sichtbaren Bereich des Spektrums (JGD) entwickelt. Geschichtlicher Bezug

Historischer Hintergrund Halbleiterlaser wurden zum ersten Mal in unserem Land hergestellt. Zhores Ivanovich Alferov ist Autor grundlegender Arbeiten auf dem Gebiet der mehrschichtigen Heterostrukturen, die zur Grundlage moderner Halbleiterlaser wurden. Zhores Alferov - Nobelpreis für Physik im Jahr 2000.

Vor Ihnen steht ein Laborlaser. Viele von Ihnen haben auch Laserpointer. Was ist das Besondere an diesen Lichtquellen? Die hohe Wertschätzung der Erfindung des Lasers ist wohl verdient? Tatsache ist, dass Laserlichtquellen gegenüber anderen Lichtquellen eine Reihe von Vorteilen haben.

Eigenschaften von Laserstrahlung Laser sind in der Lage, Strahlen mit einem sehr kleinen Divergenzwinkel (etwa im Bogenmaß) zu erzeugen. Laserlicht ist außergewöhnlich monochromatisch. Laser sind die leistungsfähigsten Lichtquellen. Der Laserstrahl ist der umfangreichste Informationsträger.

Lasergerät Alle Laser bestehen aus drei Hauptteilen: aktives (Arbeits-) Medium; Pumpsysteme (Energiequelle); optischer Resonator (kann fehlen, wenn der Laser im Verstärkermodus arbeitet). Jeder von ihnen sorgt für den Betrieb des Lasers, um seine spezifischen Funktionen auszuführen. Laser arbeiten entweder gepulst oder kontinuierlich.

Funktionsprinzip Unter normalen Bedingungen befinden sich Atome im niedrigsten Energiezustand. Durch die Absorption von Wellenenergie gelangen einige der Atome in einen höheren Energiezustand (auf das 3. Energieniveau)

Funktionsweise Auf Stufe 3 haben Atome eine "Lebensdauer" von etwa s, danach gehen sie spontan in Zustand 2 über, ohne Energie abzugeben. „In der Zeit des Lebens“ auf Stufe 2 ist p. Eine „Überbevölkerung“ dieser Ebene entsteht durch angeregte Atome. Atome, die die 2. Ebene "überbevölkern", gehen spontan unter Abgabe einer großen Energiemenge in die erste Ebene über.

Laserarten Rubinlaser Eine Blitzlampe mit Spiegelreflektor „pumpt“ Energie in einen Rubinstab. In der Substanz des Stäbchens entsteht, angeregt durch einen Lichtblitz, eine Lawine von Photonen. In den Spiegeln reflektiert, wird es verstärkt und platzt mit einem Laserstrahl heraus.

Zwischen den Spiegeln befindet sich eine versiegelte Röhre mit Gas, die durch elektrischen Strom angeregt wird. Arten von Lasern Gaslaser

Laserarten Gasdynamischer Laser Ähnlich wie Düsentriebwerk. Die Brennkammer verbrennt Kohlenmonoxid unter Zugabe von Kerosin oder Benzin oder Alkohol. In einem leistungsstarken gasdynamischen Laser erzeugt Licht einen heißen Gasstrahl mit einem Druck von mehreren zehn Atmosphären. Gasmoleküle wischen zwischen den Spiegeln und geben Energie in Form von Lichtquanten ab, deren Leistung 150-200 kW beträgt.

Lasertypen Halbleiterlaser In einem solchen Laser werden Strahlungsübergänge nicht zwischen isolierten Energieniveaus von Atomen, Molekülen und Ionen verwendet, sondern zwischen erlaubten Energiebändern oder Teilbändern des Kristalls.

Laserarten Flüssigkeitslaser Flüssigkeit mit einem Farbstoff in einem speziellen Gefäß wird zwischen den Spiegeln installiert. Die Energie des Farbstoffmoleküls wird optisch mit Gaslasern „gepumpt“. In schweren Molekülen organischer Farbstoffe tritt die stimulierte Emission sofort in einem breiten Wellenlängenband auf. Lichtfilter emittieren Licht einer Wellenlänge.

Wissenschaft Technik und Kommunikation Medizin und Biologie Kriegsführung Ortung von Himmelskörpern Kommunikationsleitungen Laserchirurgie Laserwaffen Standardlänge Materialbearbeitung Tumorbehandlung Raketenabwehrsysteme Laser Thermonukleare Fusion Laser in EWT Stimulation des Pflanzenwachstums Optisches Radar Hochgeschwindigkeitsfotografie Laser Gyroskop Isotop Separations-Holographie-Spektroskopie-Laseranwendungen

„Die Entwicklung des Lasers hat nicht nur die Optik revolutioniert, sondern auch viele Bereiche stark beeinflusst. moderne Physik, Chemie, Kybernetik, Biologie, Medizin, Technik. Jetzt sehen wir, dass kohärentes Licht neue, völlig unerwartete Möglichkeiten zur Lösung der Kardinalprobleme unserer sich schnell entwickelnden Zivilisation eröffnet hat - Energie, Information, Technologie. Der weit verbreitete Einsatz von Lasern bedeutet eine qualitative Transformation in den produktiven Bereichen der Gesellschaft, ähnlich wie die Einführung von Elektrizität in die Produktion und das Leben eines Menschen. (N. G. Basov) Fazit

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. Klasse 11 / M. "Erleuchtung". 2002 S. D. Trankovsky. Das Buch über Laser / M. "Kinderliteratur". 1988 Großes enzyklopädisches Wörterbuch eines Schülers / M. "Große russische Enzyklopädie". 2001 Enzyklopädie für Kinder. Technik. / M.Avanta. 2004 Enzyklopädisches Wörterbuch eines jungen Physikers / M. "Pedagogy-Press". 1997 Informationsquellen

  • Physiklehrer der höchsten Kategorie
  • Sarandaeva Valentina Nikolaevna
Laser (Englisch) Laser-, ein Akronym aus dem Englischen. Lichtverstärkung durch stimulierte Emission von Strahlung- Lichtverstärkung durch stimulierte Emission)
  • Laser (NASA-Labor).
  • Laser (rot, grün, blau).
Die physikalische Grundlage des Laserbetriebs ist das quantenmechanische Phänomen der stimulierten (induzierten) Strahlung. Faserlaser - ein Laser, dessen Resonator auf der Basis einer optischen Faser aufgebaut ist, in der Strahlung ganz oder teilweise erzeugt wird. Andere Lasertypen, deren Prinzipienentwicklung derzeit ein Schwerpunkt der Forschung ist (Röntgenlaser, Gammalaser etc.).
  • Ein Schiffslaser, der sich durch eine 600 Meter hohe Stahlschicht brennt.
  • Röntgenlaser im Orbit bekämpfen.
Einsatz von Lasern
  • Leser Barcodes
  • Laserpointer
In der Industrie werden Laser zum Schneiden, Schweißen und Löten von Teilen aus verschiedenen Materialien eingesetzt.
  • Die hohe Strahlungstemperatur ermöglicht das Schweißen von Materialien, die mit herkömmlichen Methoden nicht geschweißt werden können (z. B. Keramik und Metall).
Metallschneiden Laser werden verwendet, um Oberflächenbeschichtungen von Materialien zu erhalten (Laserlegierung, Laserauftragschweißen, Vakuum-Laserabscheidung), um deren Verschleißfestigkeit zu erhöhen. Die Lasermarkierung von Industriedesigns und die Gravur von Produkten aus verschiedenen Materialien haben ebenfalls breite Anwendung gefunden.
  • Industrielle Laserkennzeichnung: Kennzeichnung von Industrieprodukten
  • Gravur von Schmuck
Halbleiterlaser, der in der Bilderzeugungseinheit eines Hewlett-Packard-Druckers verwendet wird Laser werden in der Holographie verwendet, um die Hologramme selbst zu erzeugen und ein holographisches volumetrisches Bild zu erzeugen. Mit einem Laser konnte die Entfernung zum Mond auf mehrere Zentimeter genau gemessen werden.
  • Optisches Laserteleskop
Die Laserentfernung von Weltraumobjekten hat die Werte einer Reihe grundlegender astronomischer Konstanten verfeinert und zur Verfeinerung der Parameter der Weltraumnavigation beigetragen, das Verständnis der Struktur der Atmosphäre und der Oberfläche der Planeten des Sonnensystems erweitert. Ultrakurze Laserstrahlungspulse werden in der Laserchemie eingesetzt, um chemische Reaktionen auszulösen und zu analysieren. Die Laserstrahlung ermöglicht hier eine präzise Lokalisierung, Dosierung, absolute Sterilität und einen hohen Energieeintrag in das System.
  • Laserchemie - Abschnitt physikalische Chemie, das die unter Einwirkung von Laserstrahlung ablaufenden chemischen Prozesse und die spezifischen Eigenschaften von Laserstrahlung untersucht
Laser werden auch für militärische Zwecke eingesetzt, beispielsweise als Führungs- und Zielmittel.
  • Es werden Optionen für die Schaffung von luft-, see- und landgestützten Kampfschutzsystemen auf der Grundlage von Hochleistungslasern in Betracht gezogen.
  • Revolver ausgestattet mit Laserbezeichner
  • Anti-Raketen-Festkörperlaser
In der Medizin werden Laser als blutleere Skalpelle eingesetzt und kommen bei der Behandlung von Augenerkrankungen (Grauer Star, Netzhautablösung, Augenlaserkorrektur etc.) zum Einsatz. Sie werden auch häufig in der Kosmetik verwendet (Laser-Haarentfernung, Behandlung von vaskulären und pigmentierten Hautdefekten, Laser-Peeling, Entfernung von Tätowierungen und Altersflecken).
  • maschine zum entfernen von tattoos
Derzeit ist die sog Laserkommunikation.
  • Es ist bekannt, dass je höher die Trägerfrequenz des Kommunikationskanals ist, desto größer seine Bandbreite ist. Daher tendiert die Funkkommunikation dazu, auf immer kürzere Wellenlängen auszuweichen. Die Wellenlänge einer Lichtwelle ist im Durchschnitt sechs Größenordnungen kürzer als die Wellenlänge des Funkbereichs, sodass mittels Laserstrahlung eine viel größere Informationsmenge übertragen werden kann. Die Laserkommunikation erfolgt sowohl durch offene als auch durch geschlossene Lichtleiterstrukturen, beispielsweise durch eine optische Faser. Licht aufgrund des Phänomens der Totalreflexion kann sich praktisch ohne Schwächung über große Entfernungen durch ihn ausbreiten.
  • Achtstrahl-Laser-Transceiver für atmosphärische optische Kommunikation. Übertragungsgeschwindigkeit - bis zu 1 Gbit / s in einer Entfernung von ca. 2 km. Die Scheibe in der Mitte ist ein Empfänger, kleine Scheiben sind Sender, oben ist ein optisches monokulares Fenster, um zwei Blöcke entlang einer gemeinsamen Sichtlinie zu setzen.
Um die Wechselwirkung von Laserstrahlung mit Materie zu untersuchen und eine kontrollierte thermonukleare Fusion zu erhalten, werden große Laserkomplexe gebaut, deren Leistung 1 PW überschreiten kann.
  • So sehen die Laser selbst aus.

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Laser als physisches Gerät. Laser (optischer Quantengenerator) (Wortkürzel Englischer Ausdruck: Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation - Lichtverstärkung durch stimulierte Emission), eine Quelle optisch kohärenter Strahlung, die sich durch hohe Richtwirkung und hohe Energiedichte auszeichnet. Es gibt Gaslaser, Flüssig- und Festkörper (auf dielektrischen Kristallen, Gläsern, Halbleitern). Der Laser verwandelt sich verschiedene Sorten Energie in Laserenergie. Es gibt kontinuierliche und gepulste Laser Laser werden in der naturwissenschaftlichen Forschung (in Physik, Chemie, Biologie etc.), in der praktischen Medizin (Chirurgie, Augenheilkunde etc.) und auch in der Technik (Lasertechnik) weit verbreitet eingesetzt. Laser haben die optische Kommunikation und Ortung ermöglicht, sie sind vielversprechend für die Umsetzung der kontrollierten thermonuklearen Fusion.

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Spontane und erzwungene Emission. 1917 A. Einstein: Mechanismen der Lichtemission durch Materie Spontan (inkohärent) angeregt (kohärent)

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Laser AM Prochorow N. G. Basov C. Towns 1954 wurden zum ersten Mal Generatoren für elektromagnetische Strahlung unter Verwendung des erzwungenen Übergangsmechanismus hergestellt. T. Meiman 1960 schuf er einen Laser im optischen Bereich, der mit Rubin arbeitete.

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Laserarten Gas Helium-Neon Argon Krypton Xenon Stickstoff Sek.-Wasserstoff Sauerstoff-Jod Kohlendioxid (CO2) Kohlenmonoxid (CO) Excimer Metalldampf -Helium-Cadmium -Helium-Quecksilber -Helium-Selen -Kupferdampf -Golddampf Feststoff- Zustand -Rubin -Aluminium-Yttrium -auf Basis von Yttrium-Lithiumfluorid -auf Yttriumvanadat -auf Neodym-Glas -Titan-Saphir -Alexandrit -Lichtwellenleiter -auf Calciumfluorid Andere Arten -Halbleiter-Laserdiode -auf Farbstoffen -auf freien Elektronen -Pseudo -Nickel - Samarium

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RUBINLASER Der erste Quantenlichtgenerator wurde 1961 von Meiman (geboren 1927) unter Verwendung von Rubin entwickelt. Rubin ist ein massiver Kristall, dessen Basis Korund ist, d.h. ein Aluminiumoxid-Kristall (Al2O3), in dem ein kleiner Teil der Aluminiumatome (ca. 0,05 %) durch Cr+++-Chromionen ersetzt ist. Um eine inverse Besetzung zu erzeugen, wird optisches Pumpen verwendet, d.h. Beleuchtung eines Rubinkristalls mit einem starken Lichtblitz. Der Rubin wird zu einem zylindrischen Stab geformt, dessen Enden sorgfältig poliert, versilbert und als Spiegel für den Laser dienen. Zur Beleuchtung des Rubinstabs werden gepulste Xenon-Gasentladungsblitzlampen verwendet, durch die Batterien von Hochspannungskondensatoren entladen werden. Die Blitzlampe hat die Form einer spiralförmigen Röhre, die um einen Rubinstab gewickelt ist. Unter der Einwirkung eines starken Lichtimpulses wird im Rubinstab eine inverse Population erzeugt, und aufgrund des Vorhandenseins von Spiegeln wird eine Lasererzeugung angeregt, deren Dauer etwas kürzer ist als die Blitzdauer der Pumplampe.

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Helium-Neon-Laser. Ein neuer Helium-Neo-Laser ist ein Laser, dessen aktives Medium eine Mischung aus Helium und Neon ist. Helium-Neon-Laser werden häufig in Laborexperimenten und in der Optik eingesetzt. Es hat eine Betriebswellenlänge von 632,8 nm, die sich im roten Teil des sichtbaren Spektrums befindet. Helium-Neon-Laser. Der Lichtstrahl in der Mitte ist kein Laserstrahl selbst, sondern eine elektrische Entladung, die ein Leuchten erzeugt, ähnlich wie es bei Neonlampen passiert. Der Strahl wird als leuchtender roter Punkt auf die rechte Leinwand projiziert.

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Alle Laser bestehen aus drei Hauptteilen: - aktives (Arbeits-) Medium; - Pumpsysteme (Energiequelle); - optischer Resonator (kann fehlen, wenn der Laser im Verstärkermodus arbeitet). Jeder von ihnen sorgt für den Betrieb des Lasers, um seine spezifischen Funktionen auszuführen. Das Arbeitsmedium eines Helium-Neon-Lasers ist eine Mischung aus Helium und Neon im Verhältnis 5:1, die sich in einem Glaskolben unter niedrigem Druck (meist ca. 300 Pa) befindet. Die Pumpenergie wird von zwei elektrischen Entladern mit einer Spannung von etwa 1000 Volt geliefert, die sich an den Enden des Kolbens befinden. Der Resonator eines solchen Lasers besteht normalerweise aus zwei Spiegeln - vollständig undurchsichtig auf einer Seite der Glühbirne und auf der zweiten Seite, die etwa 1% der einfallenden Strahlung auf der Ausgangsseite des Geräts durchlässt. Helium-Neon-Laser sind kompakt, die typische Hohlraumgröße liegt zwischen 15 cm und 0,5 m, ihre Ausgangsleistung variiert zwischen 1 und 100 mW.

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Anwendung von Lasern Wissenschaft Rüstung Medizin Industrie und Leben Spektroskopie Entfernungsmessung Photochemie Magnetisierung Interferometrie Holographie Kühlung Kernfusion Laserwaffen Star Wars» Zielindikatoren Laservisier Laserführung Skalpell Punktschweißen von Geweben Chirurgie Diagnostik Tumorentfernung Schneiden, Schweißen, Markieren, Gravieren CD-, DVD-Player, Drucker, Displays Fotolithografie, Barcodeleser Optische Kommunikation, Navigationssysteme (l. Gyroskop) Manipulation von Mikroobjekten

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Laserbegleitung von Musikdarbietungen (Lasershow) -Festkörper- und Flüssigkeitslaser.

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Halbleiterlaser, der in der Bildeinheit eines Druckers von Hewlett-Packard verwendet wird

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Der Fortschritt in der Medizin ist derzeit ohne Lasertechnologien nicht mehr wegzudenken, die zahlreiche neue Lösungsmöglichkeiten eröffnet haben medizinische Probleme. Die Untersuchung der Wirkungsmechanismen von Laserstrahlung verschiedener Wellenlängen und Energieniveaus auf biologische Gewebe ermöglicht die Schaffung von lasermedizinischen Multifunktionsgeräten, deren Anwendungsbereich in der klinischen Praxis so groß geworden ist, dass es sehr schwierig zu beantworten ist die frage: bei welchen krankheiten wird der laser nicht behandelt? Die Entwicklung der Lasermedizin verläuft entlang dreier Hauptzweige: Laserchirurgie, Lasertherapie und Laserdiagnostik. Unser Tätigkeitsfeld sind Laser für Anwendungen in der Chirurgie und Kosmetologie, die eine ausreichend hohe Leistung zum Schneiden, Vaporisieren, Koagulieren und anderen strukturellen Veränderungen in biologischem Gewebe aufweisen. Der Einsatz von Lasern in der Medizin.

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