Лазери та їх застосування

ППідготувалаідготувала Уланенко В Уланенко Вікторіяікторія

Макс ПланкМакс Планк 1900 рік1900 рік - - М. Планк М. Планк

висунув ідею про те, що висунув ідею про те, що речовина випромінює і речовина випромінює і поглинає світло поглинає світло окремими порціями - окремими порціями - квантамиквантами. .

νh=Ε

Нільс БорНільс Бор Н. Бор показав, що Н. Бор показав, що

енергія атома енергія атома квантована, тобто може квантована, тобто може приймати 1913 рік - ряд приймати 1913 рік - ряд дискретних значень. дискретних значень.

При переході атома з При переході атома з рівня енергії на рівня енергії на рівень , рівень , випромінюється фотон випромінюється фотон

Альберт ЕйнштейнАльберт Ейнштейн

1917 рік - А. Ейнштейн 1917 рік - А. Ейнштейн передбачив можливість передбачив можливість індукованого (змушеного)індукованого (змушеного)

випромінювання світлавипромінювання світла

атомами.атомами.

В. А. ФабрикантВ. А. Фабрикант

1940 рік - В. А. 1940 рік - В. А. Фабрикант вказав на Фабрикант вказав на можливість можливість використання явища використання явища вимушеного вимушеного випромінювання для випромінювання для посилення посилення електромагнітних електромагнітних хвиль.хвиль.

А. М. Прохоров, Н. Г. Басов, Ч. ТаунсА. М. Прохоров, Н. Г. Басов, Ч. Таунс

1954 рік - радянські академіки Н. Г. Басов і А. М. Прохоров і 1954 рік - радянські академіки Н. Г. Басов і А. М. Прохоров і американський фізик Ч. Таунс розробили «мазер» - американський фізик Ч. Таунс розробили «мазер» - потужний випромінювач радіохвиль. Ця видатна наукова потужний випромінювач радіохвиль. Ця видатна наукова робота була відзначена Нобелівською премією з робота була відзначена Нобелівською премією з фізіке.1960г. в США був створений перший лазер у фізіке.1960г. в США був створений перший лазер у видимому діапазоні спектра. В даний час ведуться роботи видимому діапазоні спектра. В даний час ведуться роботи по створенню лазерів в рентгенівському і гамма-діапазоні, по створенню лазерів в рентгенівському і гамма-діапазоні, що дозволить використовувати лазери для здійснення що дозволить використовувати лазери для здійснення керованого термоядерного синтезу.керованого термоядерного синтезу.

Принцип роботи лазеруПринцип роботи лазеру

Лазеры створюють Лазеры створюють

когерентне когерентне випромінювання дуже випромінювання дуже великої потужності. великої потужності. Необхідна умова Необхідна умова когерентного когерентного випромінювання – випромінювання – створення інверсії створення інверсії заселеності енергетичних заселеності енергетичних рівнів (на рівні рівнів (на рівні знаходиться більше знаходиться більше атомів, ніж на рівні )атомів, ніж на рівні )

Рубіновий лазерРубіновий лазер

Лампа Лампа накачування накачування являє собою являє собою газорозрядну газорозрядну лампу на ксенон лампу на ксенон із синьо-із синьо-зеленим зеленим світлом, світлом, служить для служить для збудження іонів збудження іонів хрому.хрому.

Кристал рубіна(з домішкою хрому - Кристал рубіна(з домішкою хрому - 0,05%) дозволяє реалізувати стан 0,05%) дозволяє реалізувати стан інверсії.інверсії.

Торці рубінового стержня - 2 взаємно Торці рубінового стержня - 2 взаємно паралельні дзеркальця, одне - паралельні дзеркальця, одне - напівпрозоре, виконують роль напівпрозоре, виконують роль оптичного резонатора.оптичного резонатора.

Напрямок осі рубінового стрижня - Напрямок осі рубінового стрижня - напрямок, уздовж якого буде напрямок, уздовж якого буде реалізовано генерація лазерного реалізовано генерація лазерного випромінювання.випромінювання.

Види лазерівВиди лазерівГоворячи про лазери, зазвичай Говорячи про лазери, зазвичай

згадують про режим його згадують про режим його роботи (імпульсний лазер, роботи (імпульсний лазер, безперервний лазер), вид безперервний лазер), вид робочого речовини робочого речовини (твердотільний, рідинний або (твердотільний, рідинний або газовий лазер), його газовий лазер), його матеріал (гелій-неоновий матеріал (гелій-неоновий лазер, рубіновий, лазер на лазер, рубіновий, лазер на склі) або колір його склі) або колір його випромінювання (синій випромінювання (синій лазер, червоний, лазер, червоний, інфрачервоний).інфрачервоний).

Газовий лазерГазовий лазер Трубка газового Трубка газового

лазера під час лазера під час роботи світиться, роботи світиться, як газосвітних як газосвітних реклама. За її реклама. За її кольором можна кольором можна дізнатися, на дізнатися, на якому газі працює якому газі працює лазер.лазер.

Газодинамічний лазерГазодинамічний лазер

У потужному газодинамічному лазері У потужному газодинамічному лазері світло народжує струмінь розжареного світло народжує струмінь розжареного газу при тиску в десятки атмосфер.газу при тиску в десятки атмосфер.

Напівпровідниковий лазерНапівпровідниковий лазер У напівпровідниковому У напівпровідниковому

лазері випромінює лазері випромінює шар між двома шар між двома напівпровідниками напівпровідниками

P-и n-типу.P-и n-типу.

Весь лазер разом з Весь лазер разом з електричними електричними контактами виходить контактами виходить трохи більше гудзики.трохи більше гудзики.

Лазери на барвникахЛазери на барвниках

Робоча речовина лазера на барвниках - Робоча речовина лазера на барвниках - рідина: розчин органічних барвників або рідина: розчин органічних барвників або солей рідкісних металів.солей рідкісних металів.

Застосування лазерівЗастосування лазерів

Лазер це воістину Лазер це воістину великий винахід ХХ великий винахід ХХ

століття, що століття, що знайшло знайшло

застосування в застосування в багатьох галузях багатьох галузях

людської людської діяльності.діяльності.

МедицинаМедицина

Лазерна хірургія Лазерна хірургія стала незамінною стала незамінною частиною сучасної частиною сучасної медицини і медицини і використовується використовується для лікування для лікування багатьох хвороб.багатьох хвороб.

Відтворення CD і DVD дисківВідтворення CD і DVD дисків

Напівпровідникові Напівпровідникові лазери лазери використовують використовують для відтворення для відтворення дисків різних дисків різних форматів.форматів.

Виробнича сфераВиробнича сфера

На підприємствах На підприємствах лазери лазери використовуються використовуються для більш якісного для більш якісного виготовлення виготовлення виробів. Лазер ріже, виробів. Лазер ріже, зварює і кує.зварює і кує.

Військова промисловістьВійськова промисловість

Лазерні приціли Лазерні приціли застосовують для застосовують для спрощення спрощення процесу процесу прицілювання.прицілювання.

НаукаНаука

У науковій сфері У науковій сфері лазери знайшли лазери знайшли широке широке застосування: у застосування: у хімії часто хімії часто використовуються використовуються як каталізатори, в як каталізатори, в фізиці для різних фізиці для різних дослідів і т. п.дослідів і т. п.