Презентация по физике на тему Лазер (11 класс)

Лазер Старовойтов А П Учитель физики МОАУ СОШ № 1

Цель : Изучить особенности и свойства лазера, определить практическую значимость в жизнедеятельности человека.

Благодаря этой рекламе сайт может продолжать свое существование, спасибо за просмотр.

Задачи: Изучить литературу по данному вопросу, Систематизировать полученные материалы, Определить практическую значимость лазера.

ЛАЗЕР - (оптический квантовый генератор) (аббревиатура слов английской фразы: Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation — усиление света в результате вынужденного излучения) Лазер - источник оптического когерентного излучения, характеризующегося высокой направленностью и большой плотностью энергии.

Развитие знаний о лазере Первым обосновал возможность получать индуцированное (вынужденное) излучение и указал на его когерентность А. Эйнштейн в 1916 г.

Значительный вклад в развитие знаний о лазере внесли следующие ученые:

Компоненты лазера активная среда, в которой осуществляется инверсная населенность атомных уровней и происходит генерация, система накачки, создающая инверсную заселенность, оптический резонатор — устройство, создающее положительную обратную связь.

Лазеры различаются: способом создания в среде инверсной населенности, способом накачки, рабочей средой (газы, жидкости, стекла, кристаллы, полупроводники и. т. д.) конструкцией резонатора, режимом работы (импульсный, непрерывный).

Твердотельные лазеры Рабочим веществом твердотельных лазеров служат кристаллы или стекла, активированные посторонними ионами, Твердотельные лазеры работают в импульсном режиме с частотой повторения импульсов от долей герца до десятков мегагерц.

Газовые лазеры Особенности газовых лазеров обусловлены тем, что они являются источниками атомных или молекулярных спектров, При соответствующем выборе активной среды может быть осуществлена генерация в любой части спектра, от ультрафиолетовой до инфракрасной области, частично захватывая микроволновую область, Мощность излучения газовых лазеров в зависимости от типа и конструкции может составлять от милливатт до десятков киловатт, Семейство газовых лазеров наиболее многочисленно.

Лазеры на нейтральных атомах Наиболее распространены лазеры на смеси гелия и неона, дающие непрерывное излучение в красной области.

Ионные лазеры Инверсная населенность создается электрическим разрядом. Наиболее мощное излучение (сотни Вт) получено на ионах Ar2+, Kr2+,Kr3+, Ne2+ и др. Излучение получено на ионах 29 элементов

Молекулярные лазеры Обладают высокой эффективностью и мощностью, излучают в ИК – диапазоне, Наиболее распространены лазеры на CO2, H2O, N2,

Газодинамические лазеры Активной средой служит многокомпонентная газовая смесь, нагретая и разогнанная до сверхзвуковой скорости. Наиболее мощные лазеры на CO2 работают в ИК диапазоне (= 10,6 мкм), генерируя в непрерывном режиме излучение мощностью до сотен киловатт.

Лазеры на парах металлов Ионы и атомы 27 металлов обладают удобной для создания инверсной населенности структурой энергетических уровней. Лазеры на парах металлов имеют очень высокий коэффициент усиления.

Химические лазеры Лазеры работают как в импульсном, так и в непрерывном режиме, Излучение лежит в области дальнего ИК - излучения. Наибольшую мощность излучения обеспечивает реакция фтора с молекулярным водородом (в импульсном режиме — свыше 2 кДж при длительности импульса 30 нс, в непрерывном — несколько кВт).

Эксимерные лазеры Газовые лазеры, работающие на молекулах, существующих только в возбужденном состоянии (эксимерных) — короткоживущие соединения инертных газов друг с другом, с галогенами или с кислородом (например, Ar2, KrCl, XeO и т. п.). Лазеры излучают импульсы в видимой или УФ области спектра с частотой повторения до 104 Гц со средней мощностью несколько десятков ватт.

Жидкостные лазеры Активной средой служат растворы органических соединений, комплексные соединения редкоземельных элементов (Nd, Eu), неорганические жидкости.

Лазеры на красителях Активной средой служат органические красители на основе бензола и ряда других соединений. Лазеры на красителях генерируют как непрерывное излучение, так и последовательность ультракоротких импульсов длительностью до 210-13с.

Полупроводниковые лазеры Основным примером работы полупроводниковых лазеров является магнитно-оптический накопитель.

Лазеры на свободных электронах Под лазерами на свободных электронах (ЛСЭ) понимают устройства (приборы), в которых происходит усиление или генерация когерентного электромагнитного излучения с использованием явления стимулированного излучения релятивистских свободных электронов, совершающих поступательные и колебательные движения в поле внешних сил.

Применение: Лазерные технологии нашли применение в таких отраслях промышленности как: машиностроение, автомобильной промышленности, промышленности строительных материалов.

Полупроводниковые лазеры используют: в качестве прицелов ручного оружия и указок, в копировальной технике, в проигрывателях компакт-дисков, как мощные источники света в маяках.

Газовые лазеры применяются в геодезических нивелирах, дальномерах и теодолитах, в метрологии — как эталоны частоты и времени, для записи голограмм.

Лазеры на красителях и других рабочих средах используются для зондирования атмосферы

Технологические лазеры на парах металлов и молекулах для резки, сварки и обработки материалов.

Эксимерные лазеры применяются в медицине для терапевтического воздействия и хирургического вмешательства.