Лазеры
<<  Лазеры Квантовые каскадные лазеры  >>
Лазеры
Лазеры
План семинарского занятия
План семинарского занятия
Развитие представлений о строении атома в XX веке
Развитие представлений о строении атома в XX веке
Лазеры
Лазеры
Спонтанное излучение Согласно представлениям квантовой теории, атомы
Спонтанное излучение Согласно представлениям квантовой теории, атомы
Квантовый генератор
Квантовый генератор
Основные этапы развития лазерной техники
Основные этапы развития лазерной техники
Типы лазеров
Типы лазеров
Трехуровневая схема лазера
Трехуровневая схема лазера
Этапы работы твердотельного лазера
Этапы работы твердотельного лазера
Полупроводниковый лазер
Полупроводниковый лазер
Особенности лазерного излучения
Особенности лазерного излучения
Применение лазеров
Применение лазеров
Видео «Лазеротерапия»
Видео «Лазеротерапия»
Использование лазера
Использование лазера
Установка для получения лазерной голограммы
Установка для получения лазерной голограммы

Презентация: «Лазеры». Автор: . Файл: «Лазеры.ppt». Размер zip-архива: 691 КБ.

Лазеры

содержание презентации «Лазеры.ppt»
СлайдТекст
1 Лазеры

Лазеры

Семинарское занятие

2 План семинарского занятия

План семинарского занятия

1. Строение атома 2. Спонтанное и вынужденное излучение 3. Квантовые генераторы: а) история открытия б) устройство и принцип действия в) свойства лазерного излучения в) применение лазеров

3 Развитие представлений о строении атома в XX веке

Развитие представлений о строении атома в XX веке

4 Лазеры
5 Спонтанное излучение Согласно представлениям квантовой теории, атомы

Спонтанное излучение Согласно представлениям квантовой теории, атомы

излучают фотоны при самопроизвольных (спонтанных) переходах из возбужденных состояний с большей энергией в состояния с меньшей энергией. Такое излучение называют спонтанным. Так как излучение каждого атома не зависит от других атомов, то при переходах между одними и теми же уровнями разные атомы излучают фотоны одинаковой частоты, но фазы колебаний и плоскости поляризаций их различны, причем это различие носит случайный характер. Такое электромагнитное излучение является некогерентным.

Вынужденное или индуцированное излучение – это электромагнитное излучение, испускаемое возбужденными атомами или молекулами под действием внешнего излучения такой же частоты. Испущенное вынужденное излучение совпадает с вынуждающим не только по частоте, но и по направлению распространения, поляризации и фазе, ничем от него не отличаясь.

6 Квантовый генератор

Квантовый генератор

источник когерентного электромагнитного излучения, действие которого основано на вынужденном излучении фотонов атомами, ионами и молекулами. Квантовые генераторы радиодиапазона называются мазерами, квантовые генераторы оптического диапазона — лазерами.

Мазер

7 Основные этапы развития лазерной техники

Основные этапы развития лазерной техники

Первым обосновал возможность получать индуцированное (вынужденное) излучение и указал на его когерентность А. Эйнштейн в 1916. В 1923 П. Эренфест подтвердил его выводы. В 1927-1903 П. Дирак создал квантово-механическую теорию вынужденного излучения. Условия обнаружения вынужденного излучения и пути его реализации сформулированы Р. Ладенбургом и Г. Копфеманом (Германия) в 1928, и В. А. Фабрикантом (СССР) в 1939. Сформулирована теория молекулярного генератора (мазера) и усилителя мощности Ч. Таунсом (США) в 1951, Н. Г. Басовым и А. М. Прохоровым (СССР) в 1953. Теорию усиления в газах электромагнитного излучения в радио- и оптическом диапазонах создал В. А. Фабрикант с сотрудниками в 1951. Теорию полупроводникового лазера на p- n-переходах сформулировал Дж. фон Нейман (США) в 1953. Первые модели молекулярных генераторов на аммиаке ( = 1,25 см) и усилителя мощности построены одновременно и независимо Ч. Таунсом (США), Н. Г. Басовым, А. М. Прохоровым (СССР) в 1954 — 1956 (Нобелевская премия по физике за 1964). Первый квантовый генератор видимого света — импульсный лазер на рубине ( = 0,69 мкм) — сконструировал Т. Мейман (США) в 1960. Первый газовый лазер на He—Ne сделал А. Джаван (США) в 1961. Ионный лазер — У. Б. Бриджес (США), 1964. Лазер на свободных электронах — Дж. Мейди (США), 1976-77. Полупроводниковые лазеры были предложены Н. Г. Басовым в 1962, осуществлены на p- n-переходе Р. Холлом и М. И. Нейтеном (США) в 1962.

8 Типы лазеров

Типы лазеров

В зависимости от вида активной среды и способа ее возбуждения лазеры несколько условно можно разделить на несколько типов — твердотельные, жидкостные, газовые, полупроводниковые, в каждом из которых имеются свои особенности, связанные с конструкцией, способом возбуждения и т. п. Отдельное место занимают т. н. квантовые усилители — лазеры, состоящие из активной среды и системы накачки, но без резонатора. Усилитель ставится на выходе лазера; его импульс вызывает индуцированную генерацию в активной среде усилителя, приводящее в росту энергии излучения.

9 Трехуровневая схема лазера

Трехуровневая схема лазера

10 Этапы работы твердотельного лазера

Этапы работы твердотельного лазера

инверсная заселенность создается за счет облучения кристалла импульсной лампой-вспышкой, после чего атомы переходят в долгоживущее метастабильное состояние. Испускание одного фотона ведет к образованию лавины фотонов, выходящих через полупрозрачное зеркало в торце кристалла.

11 Полупроводниковый лазер

Полупроводниковый лазер

12 Особенности лазерного излучения

Особенности лазерного излучения

монохроматичность когерентность поляризованность малая расходимость светового пучка самые мощные источники света – 1014 Вт/с Солнце – 7 ? 103 Вт/с

13 Применение лазеров

Применение лазеров

Полупроводниковые лазеры используются в качестве прицелов ручного оружия и указок, 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. Мощные технологические лазеры на парах металлов и молекулах (в основном на CO2) — для резки, сварки и обработки материалов. Эксимерные лазеры применяются в медицине для терапевтического воздействия и хирургического вмешательства. Лазеры используют для осуществления термоядерной реакции (т. н. «инерциальный способ»), сортировки изотопов, в тонких физических и химических экспериментах. Малая расходимость лазерного пучка используется в системах наведения самолетов и ракет, а также в системах связи на больших расстояниях. Монохроматичность лазерного света используется для создания устройств стандарта частоты и времени. Когерентность лазерного излучения используется для создания трехмерных голографических изображений предметов. Поляризованность лазерного света лежит в основе создания модуляторов света в системах оптоволоконной связи. Большая мощность лазерного излучения в совокупности с малой расходимостью используется в устройствах по созданию высоких температур в малом объеме (резка металлов, лазерное оружие, микрохирургические операции, установки по исследованию термоядерных реакций). В последнее время широкое распространение получили полупроводниковые лазеры, в которых световое излучение возникает в прозрачных кристаллах, разделенных p–n - переходом.

14 Видео «Лазеротерапия»

Видео «Лазеротерапия»

15 Использование лазера

Использование лазера

Микрохирургия глаза

Лазерный пистолет

16 Установка для получения лазерной голограммы

Установка для получения лазерной голограммы

Устройство для проигрывания лазерных дисков

«Лазеры»
http://900igr.net/prezentacija/fizika/lazery-168490.html
cсылка на страницу
Урок

Физика

134 темы
Слайды