Библиотека Рефераты Курсовые Дипломы Поиск
Библиотека Рефераты Курсовые Дипломы Поиск
сделать стартовой добавить в избранное
Кефирный гриб на сайте www.za4et.net.ru

Физика Физика

Газовые лазеры

Фонарь желаний бумажный, оранжевый.
В комплекте: фонарик, горелка. Оформление упаковки - 100% полностью на русском языке. Форма купола "перевёрнутая груша" как у
87 руб
Раздел: Небесные фонарики
Совок большой.
Длина 21,5 см. Расцветка в ассортименте, без возможности выбора.
21 руб
Раздел: Совки
Пакеты с замком "Extra зиплок" (гриппер), комплект 100 штук (150x200 мм).
Быстрозакрывающиеся пакеты с замком "зиплок" предназначены для упаковки мелких предметов, фотографий, медицинских препаратов и
148 руб
Раздел: Гермоупаковка

ПЛАН: 1.Особенности лазерного излучения. 2.Природа лазерного излучения. 3.Разновидности лазеров. Газовые лазеры. Одним из самых замечательных достижений физики второй половины двадцатого века было открытие физических явлений, послуживших основой для создания удивительного прибора оптического квантового генератора, или лазера. Лазер представляет собой источник монохроматического когерентного света с высокой направленностью светового луча. Само слово “лазер” составлено из первых букв английского словосочетания, означающего ”усиление света в результате вынужденного излучения”. Действительно, основной физический процесс, определяющий действие лазера, - это вынужденное испускание излучения. Оно происходит при взаимодействии фотона с возбужденным атомом при точном совпадении энергии фотона с энергией возбуждения атома (или молекулы) В результате этого взаимодействия атом переходит в невозбужденное состояние, а избыток энергии излучается в виде нового фотона с точно такой же энергией, направлением распространения и поляризацией, как и у первичного фотона. Таким образом, следствием данного процесса является наличие уже двух абсолютно идентичных фотонов. При дальнейшем взаимодействии этих фотонов с возбужденными атомами, аналогичными первому атому, может возникнуть “цепная реакция” размножения одинаковых фотонов, “летящих” абсолютно точно в одном направлении, что приведет к появлению узконаправленного светового луча. Для возникновения лавины идентичных фотонов необходима среда, в которой возбужденных атомов было бы больше, чем невозбужденных, поскольку при взаимодействии фотонов с невозбужденными атомами происходило бы поглощение фотонов. Такая среда называется средой с инверсной населенностью уровней энергии. Итак, кроме вынужденного испускания фотонов возбужденными атомами происходят также процесс самопроизвольного, спонтанного испускания фотонов при переходе возбужденными атомами в невозбужденное состояние и процесс поглощения фотонов при переходе атомов из невозбужденного состояния в возбужденное. Эти три процесса, сопровождающие переходы атомов в возбужденные состояния и обратно, были постулированы А. Эйнштейном в 1916 г. Если число возбужденных атомов велико и существует инверсная выделенность уровней (в верхнем, возбужденном состоянии атомов больше, чем в нижнем, невозбужденном), то первый же фотон, родившийся в результате спонтанного излучения, вызовет всенарастающую лавину появления идентичных фотонов. Произойдет усиление спонтанного излучения. На возможность усиления света в среде с инверсной населенностью за счет вынужденного испускания впервые указал в 1939 г. советский физик В.А. Фабрикант, предложивший создавать инверсную населенность в электрическом разряде в газе. При одновременном рождении (принципиально это возможно) большого числа спонтанно испущенных фотонов возникнет большое число лавин, каждая из которых будет распространяться в своем направлении, заданном первоначальным фотоном соответствующей лавины. В результате мы получим потоки квантов света, но не сможем получить ни направленного луча, ни высокой монохроматичности, так как каждая лавина инициировалась собственным первоначальным фотоном.

Для того чтобы среду с инверсной населенностью можно было использовать для генерации лазерного луча, т. е. направленного луча с высокой монохроматичностью, необходимо “снимать” инверсную населенность с помощью первичных фотонов, уже обладающих одной и той же энергией, совпадающей с энергией данного перехода в атоме. В этом случае мы будем иметь лазерный усилитель света. Существует, однако, и другой вариант получения лазерного луча, связанный с использованием системы обратной связи. Спонтанно родившиеся фотоны, направление распространения которых не перпендикулярно плоскости зеркал, создадут лавины фотонов, выходящие за пределы среды. В то же время фотоны, направление распространения которых перпендикулярно плоскости зеркал, создадут лавины, многократно усиливающиеся в среде вследствие многократного отражения от зеркал. Если одно из зеркал будет обладать небольшим пропусканием, то через него будет выходить направленный поток фотонов перпендикулярно плоскости зеркал. При правильно подобранном пропускании зеркал, точной их настройке относительно друг друга и относительно продольной оси среды с инверсной населенностью обратная связь может оказаться настолько эффективной, что излучением “вбок” можно будет полностью пренебречь по сравнению с излучением, выходящим через зеркала. На практике это, действительно, удается сделать. Такую схему обратной связи называют оптическим резонатором, и именно этот тип резонатора используют в большинстве существующих лазеров. В 1955 г. одновременно и независимо Н.Г. Басовым и А.М. Прохоровым в СССР и Ч. Таунсом в США был предложен принцип создания первого в мире генератора квантов электромагнитного излучения на среде с инверсной населенностью, в котором вынужденное испускание в результате использования обратной связи приводило к генерации чрезвычайно монохроматического излучения. Спустя несколько лет, в 1960 г., американским физиком Т. Мейманом был создан первый действующий квантовый генератор оптического диапазона – лазер, в котором обратная связь осуществлялась с помощью описанного выше оптического резонатора, а инверсная населенность возбуждалась в кристаллах рубина, облучаемых излучением ксеноновой лампы-вспышки. Рубиновый кристалл представляет собой кристалл оксида алюминия АL2О3 с небольшой добавкой = 0,05% хрома. При добавлении атомов хрома прозрачные кристаллы рубина приобретают розовый цвет и поглощают излучение в двух полосах ближней ультрафиолетовой области спектра. Всего кристаллами рубина поглощается около 15% света лампы-вспышки. При поглощении света ионами хрома происходит переход ионов в возбужденное состояние. В результате внутренних процессов возбужденные ионы хрома переходят в основное состояние не сразу, а через два возбужденных уровня. На этих уровнях происходит накопление ионов, и при достаточно мощной вспышке ксеноновой лампы возникает инверсная населенность между промежуточными уровнями и основным уровнем ионов хрома. Торцы рубинового стержня полируют, покрывают отражающими интерференционными пленками, выдерживая при этом строгую параллельность торцов друг другу. При возникновении инверсии населенностей уровней ионов хрома в рубине происходит лавинное нарастание числа вынужденно испущеных фотонов, и обратной связи на оптическом резонаторе, образованном зеркалами на торцах рубинового стержня, обеспечивает формирование узконаправленного луча красного света.

Длительность лазерного импульс (=0,0001с, немного короче длительности вспышки ксеноновой лампы. Энергия импульса рубинового лазера около 1ДЖ. С помощью механической системы (вращающееся зеркало) или быстродействующего электрического затвора можно “включить “ обратную связь (настроить одно из зеркал) в момент достижения максимальной инверсии населенностей и, следовательно, максимального усиления активной среды. В этом случае мощность индуцированного излучения будет чрезвычайно велика и инверсия населенности “снимется” вынужденным излучением за очень короткое время. В этом режиме модулированной добротности резонатора излучается гигантский импульс лазерного излучения. Полная энергия этого импульса останется приблизитепьно на том же уровне, что и в режиме “свободной генерации”, но вследствие сокращения в сотни раз длительности импульса также в сотни раз возрастает мощность излучения, достигая значения =100000000Вт. Рассмотрим некоторые уникальные свойства лазерного излучения. При спонтанном излучении атом излучает спектральную линию конечной ширины. При лавинообразном нарастании числа вынужденно испущенных фотонов в среде с инверсной населенностью интенсивность излучения этой лавины будет возрастать прежде всего в центре спектральной линии данного атомного перехода, и в результате этого процесса ширина спектральной линии первоначального спонтанного излучения будет уменьшаться. На практике в специальных условиях удается сделать относительную ширину спектральной линии лазерного излучения в 1 10000000-1 100000000 раз меньше, чем ширина самых узких линий спонтанного излучения, наблюдаемых в природе. Кроме сужения линии излучения в лазере удается получить расходимость луча менее 0,00001 радиана, т.е. на уровне угловых секунд. Известно, что направленный узкий луч света можно получить в принципе от любого источника, поставив на пути светового потока ряд экранов с маленькими отверстиями, расположенными на одной прямой. Представим себе, что мы взяли нагретое черное тело и с помощью диафрагм получили луч света, из которого посредством призмы или другого спектрального прибора выделили луч с шириной спектра, соответствующей ширине спектра лазерного излучения. Зная мощность лазерного излучения, ширину его спектра и угловую расходимость луча, можно с помощью формулы Планка вычислить температуру воображаемого черного тела, использованного в качестве источника светового луча, эквивалентного лазерному лучу. Этот расчет приведет нас к фантастической цифре: температура черного тела должна быть порядка десятков миллионов градусов! Удивительное свойство лазерного луча - его высокая эффективная температура (даже при относительно малой средней мощности лазерного излучения или малой энергии лазерного импульса) открывает перед исследователями большие возможности, абсолютно неосуществимые без использования лазера. Лазеры различаются: способом создания в среде инверсной населенности, или, иначе говоря, способом накачки (оптическая накачка, возбуждение электронным ударом, химическая накачка и т. п.); рабочей средой (газы, жидкости, стекла, кристаллы, полупроводники и т.д

Спустя полгода в лабораториях корпорации IBM заработал инфракрасный лазер на фториде кальция с добавкой ионов урана, построенный Питером Сорокиным (Peter Sorokin) и Миреком Стивенсоном (Mirek Stevenson) (этот прибор действовал лишь при температуре жидкого водорода и практического значения не приобрел). Наконец, в декабре того же года исследователи из Bell Laboratories Али Джаван (Ali Javan), Уильям Беннетт (William Bennett) и Дональд Хэрриот (Donald Herriotte) продемонстрировали первый в мире газовый лазер на смеси гелия и неона, который повсеместно применяется и в наши дни. После этого физики и инженеры всего мира включились в гонку по созданию всевозможных лазеров, которая идет и по сей день. Все эти события действительно имели место, но одновременно с ними происходили и другие. В 50-е годы мазерами и лазерами плодотворно занимались физики, чья роль известна сегодня лишь специалистам. Попробуем хотя бы частично заполнить лакуны в истории создания лазера. Как работает лазер? До появления статьи Эйнштейна «Квантовая теория излучения» физики не сомневались, что проникающие в материальную среду фотоны взаимодействуют с электронными оболочками атомов и молекул лишь двумя путями либо поглощаются и переводят частицы среды на более высокий энергетический уровень, либо испускаются с одновременной потерей этими частицами части своей энергии

1. Использование лазеров в информационных технологиях

2. Лазер и его действие на живые ткани

3. Лазеры. Основы устройства и применение их в военной технике

4. Лазер

5. Промышленное применение лазеров

6. Лазеры, их применение
7. Применение лазера
8. Применение лазеров в технологических процессах

9. Лазеры. Основы устройства и их применение

10. Головка рубинового лазера с термоохлаждением

11. Oтпаянные ТЕА-лазеры УФ- и ближнего ИК-диапазонов для применений в лазерной химии и диагностике

12. Революция в оптике (лазеры и их применения)

13. Диффузионный СО2 лазер с ВЧЕ-разрядом

14. Лазер

15. Лазеры

16. Лазеры

Карточная игра "Уно".
Уно – это популярная настольная игра, широко известная по всему миру. В каждом раунде, первым избавляйся от всех карт, набирая очки за
389 руб
Раздел: Колоды карт
Вешалка для одежды напольная ТД-00014, две перекладины, 800x430x1550 мм.
Длина: 80 см. Регулируемая высота: 90-155 см. Ширина: 43 см. Количество перекладин: 2. Максимальная нагрузка: 15 кг. Вешалка напольная
1078 руб
Раздел: Вешалки напольные
Стульчик-подставка "Тачки".
Многофункциональный детский стульчик-подставка - для более комфортного пользования унитазом и умывальником. С антискользящим прорезиненным
459 руб
Раздел: Подставки под ноги

17. Применение лазеров

18. Головка рубинового лазера с термоохлаждением

19. Лазер и его устройство

20. Какая технология CTP (COMPUTER-TO-PLATE) окажется в выигрыше: с фиолетовым лазером или термо?

21. Oтпаянные ТЕА-лазеры УФ- и ближнего ИК-диапазонов для применений в лазерной химии и диагностике

22. Меры безопасности при работе с мощными лазерами
23. Формирователь импульса тока для запуска лазера
24. Лазеры в медицине

25. Измерение длины волны излучения лазера интерференционным методом

26. Лазер

27. Эксимерные лазеры

28. Великобритания (расширенный вариант реферата 9490)

29. Разработка анализатора газов на базе газового сенсора RS 286-620

30. Реферат о Пугачеве

31. Реферат перевода с английского языка из книги “A History of England” by Keith Feiling

32. Реферат по книге Фернана Броделя

Чудо трусики для плавания, от 0 до 3-х лет, трехслойные с рюшями, арт. 1141, для девочек.
Детские специальные трусики для плавания в бассейне и открытом водоеме. Плотно прилегают, отлично защищают! Изготовлены из хлопка, имеют
376 руб
Раздел: Многоразовые
Доска пробковая, с деревянной рамой, 120x90 см.
Доска выполнена из пробки высокого качества, имеет регулируемые элементы крепления. Информация крепится при помощи флажков, кнопок или
1590 руб
Раздел: Демонстрационные рамки, планшеты, таблички
Именная ложка с надписью "Любимый папа".
Предлагаем вашему вниманию готовое решения для подарка по любому поводу - именная ложка. Ложка изготовлена из нержавеющей стали, а ее
388 руб
Раздел: Прочее

33. Реферат по технологии приготовления пищи "Венгерская кухня"

34. Несколько рефератов по Исламу

35. "Камю", "Сартр", "Шопенгауэр", "Ясперс", "Фромм" (Рефераты, доклады по философии)

36. Реферат по информационным системам управления

37. Семь чудес света - древний мир, средние века и наше время (история цивилизации, реферат)

38. реферат
39. Обзорный реферат по творчеству Ф.И. Тютчева
40. Реферат - Социальная медицина (ЗДРАВООХРАНЕНИЕ КАК СОЦИАЛЬНАЯ СИСТЕМА ЧЕЛОВЕЧЕСКОГО ОБЩЕСТВА)

41. Реферат - Физиология (строение и функции гемоглобина)

42. Реферат по менеджменту

43. Реферат монографии А.А. Смирнова Проблемы психологии памяти

44. Сборник рефератов о конфликтах

45. Реферат по экскурсоведению

46. Реферат по экологии

47. Реферат о прочитаной на немецком языке литературы

48. Реферат для выпускных экзаменов

Фотобумага "Lomond" для струйной печати, А4, 85 г/м, 100 листов, односторонняя, глянцевая.
Формат: А4 (210х297 мм). Плотность - 85 г/м2. Глянцевая. Односторонняя. Упаковка - 100 листов.
425 руб
Раздел: Фотобумага для цветной печати
Защита для обуви, (синяя).
Если ваш ребенок любит кататься на каталках, то защита для обуви это для вас. Защита для обуви одевается прямо на детскую обувь и защищает
590 руб
Раздел: Каталки
Подарочный набор: визитница, ручка, брелок, арт. 140202.
Материал: искусственная кожа. Правила ухода: избегать попадания влаги. Состав: кожзаменитель, элементы металла, стекло, ПМ. В наборе:
409 руб
Раздел: Письменные наборы

49. Реферат по ОБЖ, Тема: СПИД

50. Разработка термокаталитического сенсора для определения природного газа и бензина в газовых средах

51. Реферат по Мексике

52. Перевод реферата "Acquaintance with geometry as one of the main goals of teaching mathematics to preschool children"

53. Влияние природы газа-носителя и его параметров на качество разделения веществ в газовой хроматографии

54. Межзвёздный газ
55. АХОВ. Отравление угарным газом, сероводородом и синильной кислотой
56. Изменение газового состава атмосферы в прошлом и настоящем

57. Природный газ

58. Способы эксплуатации нефтяных и газовых скважин в Украине

59. Структурные типы и районирование месторождений нефти и газа

60. Функции гемоглобина в неповрежденных эритроцитах миноги: роль мембраны эритроцитов в регуляции газового транспорта и кислотно-основного баланса

61. Методы очистки промышленных газовых выбросов

62. Разработка методического пособия для самостоятельной работы студентов по теме: "Газовые законы" (MS Word`97)

63. Дуговая сварка в защитном газе

64. Газотурбинные электростанции на нефте-газовых промыслах

Фоторамка "Asti" (30х40 см).
Рамка для фото формата 30х40 см. Материал: дерево. Материалы, использованные в изготовлении рамок, обеспечивают высокое качество хранения
431 руб
Раздел: Размер 30x40
Свеча "Gardex Family" репеллентная от комаров.
Свеча обеспечивает защиту от комаров на открытом воздухе и в жилых помещениях в течение всего времени горения (до 30 часов) за счет
355 руб
Раздел: Спираль
Рюкзак для дошкольников "Тролли".
Рюкзачок "Тролли" детский, дошкольный, 1 отделение на завязках с верхних клапаном на липучке, 1 внутренний кармашек, узкие
465 руб
Раздел: Без наполнения

65. Газовая турбина

66. Анализ функции фильтрационного сопротивления для неустановившегося притока жидкости (газа) (к несовершенной скважине)

67. Отчет по 1-ой производственной практике (для студентов специальности 17.02.00 "Машины и оборудование нефтяных и газовых промыслов")

68. Диагностический участок автомобилей (ПАЗ-672, ГАЗ-52, ГАЗ-53)

69. Газораспределительный механизм автомобиля ГАЗ 24-10 "Волга"

70. Диагностика системы электрооборудования и регулировка углов установки управляемых колёс автомобиля ГАЗ-3110 "Волга"
71. Разработка технологического процесса ТО-1 автомобиля ГАЗ-31029
72. Передняя подвеска автомобиля ГАЗ-53А (L=1450 мм)

73. Разработка сроков и состава работ ТР электрооборудования автомобиля ГАЗ-31029

74. Определение технического состояния рабочей тормозной системы и стояночной тормозной системы автомобиля «ГАЗ 2410»

75. Вязкость газов в вакуумной технике

76. Электрический ток в газах

77. Вязкость газов в вакуумной технике

78. Влияние вращательного и поступательного движения молекул на теплоёмкость многоатомных газов

79. Реальные газы

80. Газовая промышленность России

Горшок эмалированный (без рисунка), 3 л.
Горшок эмалированный, с крышкой. Объем: 3 литра.
497 руб
Раздел: Горшки обычные
Рюкзак для старших классов, студентов и молодежи "Старлайт", 30 литров, 46x34x18 см.
Рюкзак для старших классов, студентов и молодежи. 2 основных отделения, 4 дополнительных кармана. Формоустойчивая спинка. Ремни
1102 руб
Раздел: Без наполнения
Мягкий пол универсальный, зеленый, 60x60 см (4 детали).
4 детали - 1,5 кв.м. Пол идет в комплекте с кромками.
1080 руб
Раздел: Прочие

81. Попутный и природный нефтяные газы

82. Аргон инертный газ

83. Газовая промышленность

84. Анализ финансовых результатов предприятия ОАО "Газ – Сервис"

85. Основные фонды в нефтяной и газовой промышленности

86. Развитие трубопроводного транспорта газа в Тюменской области
87. История ОАО ГАЗ
88. ОАО ГАЗ не только автомобили

89. ГАЗ

90. Дросселирование газов

91. Гангрена газовая

92. Современные методы работы с поставщиками в газовой отрасли

93. Табличные значения наиболее распространенных газов

94. Угарный газ

95. Определение поверхностного натяжения методом максимального давления в газовом пузырьке

96. Система рециркуляции отработавших газов (EGR)

Трехколесный велосипед Funny Jaguar Lexus Trike Original Volt (цвет: графит).
Трехколесный велосипед подходит для детей от 1 года. Велосипед Volt заряжает своей энергией, зовет в дорогу. Характеристики: - удобное
2400 руб
Раздел: Трехколесные
Футбольный мяч "St. Petersburg", 23 см.
Размер: 5 (23 см). Плотность материала: 350 грамм. Материал: TPU+EVA.
729 руб
Раздел: Игрушки, фигурки
Настольная игра "Каркассон".
«Каркассон» — настоящий настольный шедевр с простыми правилами и глубоким игровым процессом. Ход за ходом участники партии создают
990 руб
Раздел: Классические игры

97. Подготовка обжигового газа к контактному окислению

98. Нефть, газ и основные продукты их переработки

99. Анализ функции фильтрационного сопротивления для неустановившегося притока жидкости (газа) к несовершенной скважине


Поиск Рефератов на сайте za4eti.ru Вы студент, и у Вас нет времени на выполнение письменных работ (рефератов, курсовых и дипломов)? Мы сможем Вам в этом помочь. Возможно, Вам подойдет что-то из ПЕРЕЧНЯ ПРЕДМЕТОВ И ДИСЦИПЛИН, ПО КОТОРЫМ ВЫПОЛНЯЮТСЯ РЕФЕРАТЫ, КУРСОВЫЕ И ДИПЛОМНЫЕ РАБОТЫ. 
Вы можете поискать нужную Вам работу в КОЛЛЕКЦИИ ГОТОВЫХ РЕФЕРАТОВ, КУРСОВЫХ И ДИПЛОМНЫХ РАБОТ, выполненных преподавателями московских ВУЗов за период более чем 10-летней работы. Эти работы Вы можете бесплатно СКАЧАТЬ.