Л А З Е Р И Изготвил Атанас

Л А З Е Р И Изготвил: Атанас Николов 10 а клас

Л А З Е Р И

Л А З Е РЪТ е: • Устройство, което преобразува различни видове енергия(електрическа, светлинна, химична, топлинна и др. ) в енергия на кохерентно електромагнитно излъчване в оптичния диапазон.

Л А З Е Р Н О Т О лъчение е: Успореден сноп от кохерентна светлина с голяма яркост (вълна, с еднаква дължина и честота). Основава се на явлението “стимулирано излъчване”, водещо до принудително усилване на светлинното излъчване след многократното му преминаване през дадена прозрачна твърда, течна или газова активна среда.

Квантови състояния и квантови преходи Основно – съответства на минимално възможна енергия. В това състояние атомът се намира неограничено дълго време. Възбудено – по-високо енергетично състояние, неустойчиво. Средна продължителност на пребиваване на атома на Н е: ŧ ~10 -8 s. Метастабилно - енергетично състояние, за което средното време на живот е сравнително голямо: ŧ ~10 -3 s.

Квантови преходи Спонтанни – атомите самопроизволно преминават от възбудено в основно състояние. Стимулирани – в резултат на взаимодействие на фотон с възбуден атом, той може да изпусне принудително фотон, който има същите направление, енергия и честота с падащия. Така се получава стимулираното лъчение, което е монохроматично и кохерентно. ниво В ниво C ниво A

Нормална и инверсна населеност Нормално състояние: по – голяма част от атомите на веществото се намират в основно състояние, т. е. то е “понаселено”. Е 2 Е 1 Инверсна населеност: атомите или молекулите трябва да са приведени в метастабилно състояние. Чрез оптично възбуждане може да се осигури инверсна населеност. Е 2 Е 1

Л А З Е Р Ъ Т – история Първоначално е открит лазерът, който излъчва сноп от радиовълни и по-късно по аналогия се поражда идеята за laser (от английски — light, светлина). Първият лазер, създаден през 1960 г. , е рубиновият с активна среда от рубинов кристал с цилиндрична форма.

ВИДОВЕ Л А З Е РИ Газови лазери - По късно се появява лазер, използващ среда от хелий и неон (He — Ne), както и лазери с друга структура, работещи на същия принцип.

ВИДОВЕ Л А З Е РИ • Полупроводникови лазери - Лазерът на основата на полупроводници се състои от два полупровдоника от различни типове съединени заедно. На границата между двата типа се образува т. н. преходна зона. За огледала може да се използват полираните и посребрени граници на самия кристал - полупроводник.

ВИДОВЕ Л А З Е РИ • Течни лазери - Най-широко са разпространени багрилните лазери. Наричат се така, защото тяхната работна течност е разтвор на анилинови бои във вода, спирт, киселина и др. Течността се налива във ваничка, поставена между огледала. Възбуждането става оптически само че, вместо лампи се използват рубинови или газови лазери. Тези лазери могат да излъчват в найразлична дължина на вълната - от ултравиолетово до инфрачервено излъчване.

РУБИНОВ ЛАЗЕР Рубиновият лазер се състои от електронна лампа, подобна на тези, които се употребяват в камерите) т. е. източник на енергия, рубинов цилиндър (активна среда) и две огледала, едното от които е полупрозрачно(резонатор). Рубиновият цилиндър произвежда лазерната светлина, а електронната лампа спомага за активиране на средата и освобожда-ването на фотоните. 1. Лазерът в състояние на покой

2. Електронната лампа се включва и "инжектира" светлина в рубиненият цилиндър. Светлината възбужда атомите в рубина. 3. Някои от тези атоми излъчват фотони.

4. Някои от фотоните се движат в посока паралелна на оста на рубина и така започват да се движат между двете огледала. По време на преминаването си през кристала, те предизвикват излъчването и в останалите атоми. 5. Монохроматична еднофазова светлина излиза от рубина през полупрозрачното огледало - наблюдава се лазерната светлина!

Приложения на лазера В техниката В науката В селското стопанство В изкуството В МЕДИЦИНАТА Във военното дело В промишлеността

Приложение на лазера в пластичната хирургия • Козметичната хирургия е бързо развиваща се медицинска специалност, използваща нови технологии и усъвършенствани съвременни апаратури. • Лазерът навлиза все по-дълбоко в сферата на медицината, най-вече – в областта на пластичната хирургия. Въпреки че лазерната технология прогресира бързо, все още не е възможно да бъде направен апарат, който да се използва за всички възможни индикации едновременно.

Кафявите лезии С лазер, чиято дължина на вълната е равна на тази на меланина, могат да се разрушават меланофорите, които са основните виновници за кафявите лезии. Този тип лазери действат добре само при повърхностни пигментации. За нещастие обаче, те също така премахват и нормалната пигментация, а това може да доведе до избеляване на кожата.

Лазерен пилинг Лазерният пилинг премахвана най-горния слой на дермата, стимулира регенерацията на колагена, еластина и епидермиса. Това подмладява кожата на лицето за дълъг период от време и забавя процеса на образуване на бръчки. Лазерният пилинг може да премахне също и повърхностни дефекти като: старчески петна, разширени капиляри и кератози. §

Лазерна епилация § Лазерът излъчва светлина в невидимия спектър, която прониква в кожата без да я наранява. Светлината се поглъща селективно от тъмните пигменти на космените фоликули, там тя се трансформира в топлина, луковицата атрофира и способността й да произвежда косми, намалява без да се поврежда прилежащата кожа. § Лазерът е уред, който може да бъде прецизно регулиран според фототипа на кожата на всеки пациент, като по този начин се гарантира ефективността на терапиите. § Обезкосмяването с помощта на лазер е ефективен и доказан метод. По-точно е да се каже, че това е метод за трайно обезкосмяване прогресивно намалява броя на космите, както и техния диаметър.

Премахване на татуировки Татуировки също могат да бъдат премахнати с помощта на лазер, който разбива частиците на туша на малки фрагменти. Тези фрагменти са достатъчно малки, за да ги погълнат макрофагите. Този тип лазер ( с къса дължина на вълната ) може да се използва само за професионални татуировки. .

Устройства за запис и четене на информация • Това е може би най-разпространеното приложение на лазерите в момента. Почти във всеки дом има CD или DVD устройства, но вероятно малко хора знаят, че "сърцето" на тези устройства е именно лазерът.

Лазерни принтери

Лазерна обработка на материали • Основните технологични операции, извършвани с лазери са: термообработката, заваряването, рязането, пробиването на отвори, оформянето на надписи, в микроелектрониката и др.

Измерване на разстояния • С помощта на лазер през 1963 г. измерват разстоянието между Земята и Луната с точност до 15 м. Това се реализира чрез голям огледален телескоп с диаметър 2, 6 м. и кратък импулс лазерен лъч с мощност 35 k. W. Лъчът се отразява от повърхността на Луната и е приет от същия телескоп. Този метод се използва за измерване на разстояния по-големи от 1 км.

ЛАЗЕРЪТ В МЕДИЦИНАТА • • В стоматологията. За залепване ретината на окото. Като хирургически нож. За отделяне на ракови образувания.

Сканиращи системи, целеуказател • • Криминалистика. Военна техника. Археология. Фотография - холография

В зората на развитието на лазерната техника, френския физик Луи дьо Бройл е казал: "На лазера е предначертано голямо бъдеще. Трудно е да се предположи къде и как ще се прилага, но аз мисля че лазера - това е цяла техническа епоха. "