Применение лазера. Составление конспекта.
Раздел 3. Кванты
Цель: изучение лазера и его применения.
Форма отчетности: выполнение работы в письменном виде.
Критерии оценки: «5» - своевременное и полное выполнение работы, Курсант должен уметь устно объяснить ход решения задач. «4» - своевременное и полное выполнение конспекта
«3» - несвоевременное выполнение работы
Примерное содержание конспекта
Аббревиатура "LASER" расшифровывается как "Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation (Усиление света стимулированным лучеиспусканием). Лазер усиливает излучение за счет процессов поглощения и испускания энергии.
Лазерное излучение вырабатывается путем сообщения некоторого количества энергии рабочему телу лазера. Рабочим телом может служить монокристалл (твердотельный лазер) или газовая смесь (газовый лазер). Подача энергии («накачка») происходит в виде мощного светового излучения (лампа-вспышка или полупроводниковый светодиод) или электрического разряда. Рабочее тело (монокристалл или газовая смесь) располагается между двумя зеркалами. Образуется световой резонатор, непрерывно усиливающий лазерное излучение и формирующий направленный пучок. Этот пучок можно сфокусировать и получить высокую концентрацию энергии в фокусе. Используя систему зеркал, можно направлять лазерное излучение в любые точки и на любые расстояния без потери мощности.
Применение лазера
1. Лазерная обработка. Материал, на поверхность которого сфокусирован лазерный пучок, расплавляется или выпаривается под воздействием высокой температуры. Таким образом происходит лазерная сварка, гравировка и резка.
|
|
|
2. Лазер в медицине: использование лазера при операциях (например, лазерная коррекция зрения)
3. Лазерный дальномер — устройство, состоящее из импульсного лазера и детектора излучения. Измерив время, за которое луч преодолевает путь до отражателя и обратно и зная значение скорости света, можно рассчитать расстояние между лазером и отражающим объектом. Во время полётов на Луну, на её поверхность было доставлено несколько специальных уголковых отражателей. С Земли при помощи телескопа посылали специально сфокусированный лазерный луч и измеряли время, которое он затрачивает на путь до лунной поверхности и обратно. Основываясь на значении скорости света, стало возможным рассчитать расстояние до Луны. Сегодня параметры орбиты Луны известны с точностью до нескольких сантиметров.
4. Фотохимия. Некоторые типы лазеров могут производить сверхкороткие световые импульсы. Сверхкороткие импульсы могут использоваться для исследования химических реакций с высокой разрешающей способностью по времени, позволяя достоверно выделять короткоживущие соединения. Манипуляция поляризацией импульса позволяет выбирать направление химической реакции из нескольких возможных. Такие методы находят своё применение в биохимии, где с их помощью исследуют образование и работу белков.
|
|
|
5. Термоядерный синтез Один из способов решить проблему удержания нагретой плазмы в ядерном реакторе может заключаться в использовании лазеров. При этом небольшой объём топлива облучается мощным лазерным излучением (иногда лазерное излучение предварительно трансформируется в рентгеновское) со всех сторон в течение небольшого (порядка нескольких наносекунд) промежутка времени. В результате облучения поверхность мишени испаряется, оказывая огромное давление на внутренние слои. Это давление сжимает мишень до сверхвысоких плотностей. В сжатой мишени могут протекать термоядерные реакции при достижении определённой температуры. Нагрев возможен как непосредственно силами давления, так и с использование дополнительного сверхмощного и сверхкороткого (порядка нескольких фемтосекунд) лазерного импульса.
6. Оптический пинцет — прибор, который позволяет манипулировать микроскопическими объектами с помощью лазерного света (обычно испускаемого лазерным диодом). Он позволяет прикладывать к диэлектрическим объектам силы от фемтоньютонов до наноньютонов и измерять расстояния от нескольких нанометров
|
|
|
7. Лазерные системы наведения -лазер небольшой мощности, «подсвечивающий» цель для боеприпасов с лазерным наведением — «умных» бомб или ракет, запускаемых с самолёта. Ракета автоматически меняет свой полет, ориентируясь на отраженное пятно лазерного луча на цели, обеспечивая таким образом высокую точность попадания. Лазерный излучатель может находиться как на самом самолёте, так и на земле. В устройствах лазерного наведения обычно используются инфракрасные лазеры, так как их работу проще скрыть от противника.
Лазерное оружие
Дата добавления: 2015-12-21; просмотров: 81; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!