как работают вещи

Как работают вещи: статьи и обзоры

Главная | Форум | Как работают вещи | Знаки | Энциклопедия | Каталог сайтов | Карта | Статистика | Подписка





































Ух ты!
оказывается, фурии, это такие богини ... подробнее







Rambler's Top100



Самые высокоточные уровнемеры от российского производителя в Туле.

Как работают вещи: статьиТехнологииНовые технологии

Как работает лазер



Лазер- это источник света со свойствами, резко отличающимися от всех других источников (ламп накаливания, люминесцентных ламп, пламени, естественных светил и так далее). Лазерный луч обладает рядом замечательных свойств. Он распространяется на большие расстояния и имеет строго прямолинейное направление. Луч движется очень узким пучком с малой степенью расходимости (он достигает луны с фокусировкой в сотни метров). Лазерный луч обладает большой теплотой и может пробивать отверстие в любом материале. Световая интенсивность луча больше, чем интенсивность самых сильных источников света.
Название лазер - это аббревиатура английской фразы: Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation (LASER) . усиление света с помощью вынужденного излучения.
Все лазерные системы можно разделить на группы в зависимости от типа используемой активной среды. Важнейшими типами лазеров являются:

  • твердотельные
  • полупроводниковые
  • жидкостные
  • газовые


    Активная среда представляет собой совокупность атомов, молекул, ионов или кристалл (полупроводниковый лазер), которая под действием света может приобретать усиливающие свойства.


    Итак, каждый атом обладает дискретным набором энергетических уровней. Электроны атома, находящегося в основном состоянии (состояние с минимальной энергией), при поглощении квантов света переходят на болеее высокий энергетический уровень - атом возбуждается; при излучении кванта света все происходит наоборот. Причем излучение света, т.е переход на более низкий энергетический уровень (рис. 1б) может происходить самопроизвольно (спонтанно) или под действием внешнего излучения (вынужденно) (рис.1в). Причем, если кванты спонтанного излучения испускаются в случайных направлениях, то квант вынужденного излучения испускается в том же направлении, что и квант вызвавший это излучение, то есть оба кванта полностью тождественны.

    Рис.1 Виды лазерного излучения



    Для того чтобы преобладали переходы, при которых происходит излучение энергии (переходы с верхнего энергетического уровня на нижний), необходимо создать повышенную концентрацию возбужденных атомов или молекул (создать инверсную населенность). Это приведет к усилению падающего на вещество света. Состояние вещества, в котором создана инверсная населенность энергетических уровней, называется активным, а среда, состоящая из такого вещества - активной средой.

    Процесс создания инверсной населенности уровней называется накачкой. И еще одна классификация лазеров производится по способу накачки (оптический, тепловой, химический, электрический и т.д.). Методы накачки зависят от типа лазера (твердотельного, жидкостного, газового, полупроводникового и т.п.).
    Основная задача процесса накачки может быть рассмотрена на примере трехуровневого лазера (рис. 2)

    Рис.2 схема трехуровневого лазера



    Нижний лазерный уровень I с энергией E1, является основным уровнем энергии системы, на котором первоначально находятся все активные атомы. Накачка возбуждает атомы и соответственно переводит с основного уровня I, на уровень III,с энергией E3. Атомы, оказавшиеся на уровне III, излучают кванты света и переходят на уровень I, либо на быстро переходят на верхний лазерный уровень II. Чтобы происходило накапливание возбужденных атомов на верхнем лазерном уровне II,с энергией E2 , нужно иметь быструю релаксацию атомов с уровня III на II, которая должна превышать скорость распада верхнего лазерного уровня II. Созданная таким образом инверсная населенность обеспечит условия для усиления излучения.

    Однако что бы возникла генерация, необходимо еще обеспечить обратную связь, то есть что бы вынужденное излучение, раз возникнув, вызывало новые акты вынужденного излучения. Для создания такого процесса активную среду помещают в оптический резонатор.

    Оптический резонатор представляет собой систему двух зеркал, между которыми располагается активная среда (рис. 3). Он обеспечивает многократное происхождение световых волн, распространяющихся вдоль его оси по усиливающей среде, вследствие чего достигается высокая мощность излучения.

    Рис.3 Схема лазера



    При достижении определенной мощности излучение выходит через полупрозрачное зеркало. Из-за участия в развитии генерации только той части квантов, которые параллельны оси резонатора, К.П.Д. лазеров обычно не превышает 1%. В некоторых случаях, жертвуя теми или иными характеристиками, К.П.Д. можно довести до 30%.

    Источник: Laser-Rezka.ru







  • Смотри также:
    Как работает лазерный принтер
    Как образуется радуга?
    Как работает глаз
    Как работает оптический диск
    Почему небо - голубое, а рассветы - красные?
    Солнце. Справочные данные.
    Как работает оптоволокно
    Как образуются миражи
    Как работает лампа накаливания
    Как работает светодиод


    Loading...


    Новые статьи на сайтах портала:
    Как организм сжигает жир?
        Как работают вещи: статьиЧеловекОрганизм человека /
    Как создали светящиеся растения?
        Как работают вещи: статьиТехнологииНовые технологии /
    Как светится светлячок?
        Как работают вещи: статьиМир вокругЖивотный мир /
    Как работает большой адронный коллайдер
        Как работают вещи: статьиТехнологииИсследование мира /
    Как нестандартно использовать вилку?
        Как работают вещи: статьиТвой домСвоими руками /
    Как вилка покорила мир?
        Происхождение знаковПроисхождение традицийЗастольные /
    Как работает дополненная реальность?
        Как работают вещи: статьиТехнологииНовые технологии /


    Новые комментарии:

      Гостевая книга:
    cvs-pharmacy-nearby : http://us-safe-store.com/#cvs-...
    Статья Как экономить воду в домашних условиях?:
    JosephFlope : Извините, что я вмешиваюсь, но...
    Определение Гитлер - капут:
    AlvinTot : Этот чай уникального пурпурног...
    Статья Как работает совесть:
    McAl : Как властьимущие,чиновники ,ол...
    Статья Как работает вебкамера:
    laruonova2016@yandex.ru : Умница! Все по теме.
    Статья Как работает зелёнка?:
    VL : Зеленка лечит именно своим цве...
    Статья Откуда взялась Лошадиная сила:
    Noop-Noop : На самом деле Джеймс Уатт явля...
    Статья Почему нельзя делить на ноль?:
    Статья просто супер, как впрочем и содержание всего сайта : Спасибо!!!
    Статья Почему в неделе 7 дней:
    Йцук : А класно!!!





    © 2008-2011 Всё, права защищены.
    Интернет-журнал "как работают вещи"
    Вопросы и предложения ждем по адресу ashestopalov@yandex.ru

    Главная | Как работают вещи | Знаки | Энциклопедия
    Каталог сайтов | Карта | Все статьи раздела | Статистика | Новости
    Авторы | Авторам