|
|
|
сделать стартовой | добавить в избранное |
 |
|
Лазерная технология - важнейшая отрасль современного естествознания |
Фонарь садовый «Тюльпан». 
Мыло металлическое "Ликвидатор". МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ СРЕДНЯЯ ШКОЛА-ГИМНАЗИЯ №54 РЕФЕРАТ по теме “Лазерная технология - важнейшая отрасль современного естествознания “ Исполнитель: Крылова Мария, ученица 11 класса (А( Руководитель: Веденёва А. П., учитель физики КРАСНОДАР 1998 Г. ПЛАН:1. Особенности лазерного излучения. 2. Природа лазерного излучения. 3. Разновидности лазеров. Полупроводниковые 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 запущен первый 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 = О,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 испущенных фотонов, и обратной связи на оптическом резонаторе, образованном зеркалами на торцах рубинового стержня, обеспечивает формирование узконаправленного луча красного света. Длительность лазерного импульса = 0.0001 с, 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 приблизительно 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, зквивалентного 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.
Карнапа), неизбежно приходит в конце концов к отождествлению конкретного с индивидуальным «переживанием», а абстрактного — с чистой «формой мышления», т. е. со значением общего термина, «знака» языка, которое, естественно, оказывается чисто конвенциональным, т. е. устанавливаемым по произволу и по узаконивающему этот произвол соглашению. Беда этой концепции заключается в том, что она вынуждена в конце концов допускать существование некоторых «абстрактных объектов» («идеальных объектов»), [241] т. е. эмпирически «неверифицируемых» значений общих терминов «языка современной науки». Про эти «абстрактные объекты» неопозитивистам ничего вразумительного, несмотря на все старания, сказать не удается — в качестве выражения общего в эмпирических фактах их оправдать нельзя. «Абстрактный объект» посему принимается ими как чисто логический «конструкт», и в разряд таких «конструктов» неизбежно попадают важнейшие понятия современного естествознания вплоть до электрона, атома и нейтрино. Никакого «конкретного объекта», соответствующего этим понятиям (терминам), с такой точки зрения допустить нельзя — в чувственном опыте (в переживании) отдельного индивида такие объекты не встречаются
1. Лазерная технология - важнейшая отрасль современного естествознания
2. Технология возведения одноэтажного промышленного здания
5. Размещение отраслей промышленности строительных материалов
9. Анализ влияния отраслей промышленности на атмосферный воздух
10. Основы промышленного рыболовства и технология рыбных продуктов
11. Информационные технологии в экономике. Основы сетевых информационных технологий
12. Воздействие целлюлозно-бумажной промышленности на окружающую среду. Природосберегающие технологии
13. Основы технологии приготовления пищи
14. Наукоемкие технологии, технопарки и технополисы - основа венчурного бизнеса
15. Маркетинговая деятельность на основе технологий Интернет
16. Естественно-научные концепции развития микроэлектронных и лазерных технологий
Кресло детское мягкое "Принцесса". 
Бейдж с рулеткой, 54x90 мм. 
Доска магнитно-маркерная, 60x90 см. 17. Компьютерные информационные технологии - основа образования XXI века
19. Билеты по технологии отрасли
20. Информатизация отрасли физическая культура и спорт и экспертные технологии
21. Методы технологии и концепции утилизации углеродосодержащих промышленных и твердых бытовых отходов
25. Основы информационных технологий
26. Новые технологии измерений на основе виртуальных измерительных систем
27. Технология промышленных соусов в условиях мини-производств
28. Системы технологий промышленности. Строительные материалы
29. Развитие банковских операций на основе современных электронных технологий. Интернет-банкинг
30. Теоретические основы и технологии начального образования по естествознанию
31. Основы технологии производства, хранения, переработки и сертификации продукции животноводства
32. Технология и техника лесной промышленности
Самоклеящиеся этикетки, A4, 105x70 мм, 8 этикеток на листе, 100 листов. 
Рюкзак детский "Сова", 32х26х10 см. 
Этикетка самоклеящаяся "Lomond", А4, белая. 33. Использование информационных технологий при изучении курса "Основы правоведения"
35. Основы компьютерных технологий
36. Основы технологии программирования
37. Разработка школьной информационной системы на основе IT-технологий
42. Экспертные системы – основа технологии информатизации врачебной деятельности
45. Некорректные технологии как основа "чёрного PR" и методы противодействия
46. Основы технологий производственных процессов
47. Технология строительства промышленного здания с использованием железобетонных конструкций
48. Проект промышленной сортировочной станции и технология ее работы
Фоторамка на 7 фотографий С34-010 "Alparaisa", 55,5x29 см (бронзовый). 
Настольная игра "Доббль". 
Фоторамка на 6 фотографий С32-012 "Alparaisa", 50x34,3 см (белый). 49. Фізико-технологічні основи одержання чутливих елементів для датчиків газів
50. Совершенствование технологии изготовления вкладыш-пустотообразователя на основе полипропилена
53. Влияние космоса на современные информационные технологии
57. Intel Pentium 4 3,06 ГГц с поддержкой технологии Hyper-Threading
58. Использование информационных технологий в туризме
59. Автоматизированные информационные технологии в офисе
60. Современные сетевые и информационные технологии
61. Разработка технологии ремонта, модернизации сервера с двумя процессорами Pentium
63. Технологии поиска документальной информации в INTERNET
64. Реализация сетевых компьютерных технологий в системе международного маркетинга
Детский велосипед Jaguar трехколесный (цвет: розовый). 
Горшок дорожный и насадка на унитаз "HandyPotty" (лайм). 
Пенал "Гонка", 19х11 см, 3 отделения. 65. web дизайн: Flash технологии
66. Удалённый доступ к частной сети через Интернет с помощь технологии VPN
67. Wi-Fi - технология беспроводной связи
68. Новые технологии в организации PC
69. Использование компьютерных технологий в деятельности ОВД
74. Технология разработки программного обеспечения
75. Информационные технологии в фармации
76. Информационные технологии в экономике. Средства организации экономико информационных систем.
78. VB, MS Access, VC++, Delphi, Builder C++ принципы(технология), алгоритмы программирования
79. Информационные системы и технологии
Набор "Водный мир №4" (в коробке). 
Карандаши цветные "Progresso", 12 цветов. 
Трехколесный велосипед Funny Jaguar Lexus Racer Trike Air (цвет: бронза). 81. Технология обработки графической информации в базовом курсе информатики
82. Технология производства молока
83. Внедрение информационных технологий при ведении социально-гигиенического мониторинга
84. Распознавание и прогнозирование лесных пожаров на базе ГИС-технологий
85. Технология проблемного обучения
89. Современные технологии в образовании
90. Образовательная модель В.Ф. Шаталова как технология интенсивного обучения
92. Новые информационные технологии обучения в математике
94. Реферат по технологии приготовления пищи "Венгерская кухня"
95. Технология изготовления вафель с начинкой
Шкатулка для рукоделия "Сундучок", 18x13x8 см, арт. 80863. 
Точилка механическая "Classic", черная. 
Кружка "Котик белый". 98. Проблемы использования и пути развития интернет-компьютерных технологий в России
99. Избирательный процесс и избирательные технологии
100. Разработка технологии плавки стали в электродуговой печи ДСП-80 и расчет ее механизма
Совок большой. 
