Laserid (0)

5 VÄGA HEA

SISUKORD

1SISSEJUHATUS 2
2LASERIST ÜLDISELT 3
3LASERITE AJALUGU 4
4LASERITE LIIGID 5
4.1Gaaslaser 5
4.2Dielektriklaser 6
4.3Kiudlaserid 7
4.4Vedeliklaserid 7
4.5Pooljuhtlaserid 8
5Laserite kasutamine 10
5.1Laserid elektroonikas 10
5.2Laserid meditsiinis 10
5.3Laserid tööstuses 11
5.4Kasutus tulevikus 11
6KOKKUVÕTE 12
7KASUTATUD ALLIKAD 13

SISSEJUHATUS

Valgus on elektromagnetkiirgus, mille lainepikkus on vahemikus 380...760 nanomeetrit. Valguskiirgus tekitab inimese silmas valgusaistingu. Erineva lainepikkusega valguskiirgust tajub inimene erineva värvusena. Inimene on võimeline eristama 2 nm suurust muutust valguskiirguse lainepikkuses. Seega on inimene teoreetiliselt võimeline eristama umbes 150 spektrivärvi. [1]
Valguskiirgust mõõdetakse nt valgusmõõdiku ehk fotomeetriga. Mõnikord mõistetakse valgusena ka ultraviolettkiirgust ja infrapunakiirgust. Ülekantud tähenduses mõistetakse valguse all ka teadmisi või tarkust. [1]
Tänapäeval puutume laseritega kokku üpris tihti. Lasereid leidub nii meie arvutite CD-lugejates, kui ka CD-kirjutajates. Samuti kasutatakse lasertehnoloogiat nii meditsiinis, ehituses, tööstuses ja paljus muus, millest meil ei pruugi õrna aimdustki olla. Käesolevas uurimistöös võtangi vaatluse alla just erinevad laseritüübid, laserite ajaloo ja kasutusvaldkonnad.

LASERIST ÜLDISELT

Laser ehk valguskvantgeneraator ehk optiline kvantgeneraator on indutseeritud kiirguse omadustel põhinev seade, mis tekitab monokromaatilist elektromagnetkiirgust spektri optilises, kas siis ultravioletses, nähtavas või infrapunases osas. Sõna "laser" tuleb ingliskeelsest fraasist light amplification by stimulated emission of radiation, mis sõna-sõnalt tõlkides tähendab valguse võimendamist stimuleeritud kiirguse kaudu [2].
Laserikiirgust eristab muudest valgusallikatest tugev ajaline ja ruumiline koherentsus. Ruumiline koherentsus väljendub selles, et laserkiir saab olla väga väikese läbimõõduga, mis võimaldab laseri kiirgust fokuseerida punktiks, et saavutada väga kõrgeid kiiritustihedusi. Ruumiline koherentsus tähendab ka seda, et laserikiir on väga väikese hajuvusega, mistõttu seda saab kasutada pika vahemaa tagant. [2]
Ajalise koherentsuse tõttu on laserikiirel (erinevalt teistest valgusallikatest) suhteliselt pikk koherentsuse teepikkus, mis tähendab, et piki kiirt on valguse laine faas korreleeritud üsna pika vahemaa taha (~30 cm). [2]
Enamikust laseritest ei välju puhas ühe lainepikkusega valgus, vaid väljuvas valguses on mitu "moodi", millest igaühel on oma lainepikkus. Tihti on moodid ka erineva polarisatsiooniga. Ja kuigi ajaline koherentsus tähendab ka monokromaatsust, on olemas lasereid, mis kiirgavad korraga mitmel lainepikkusel või lausa laias spektrivahemikus. [2]
Lasereid kasutatakse peamiselt kauguste ja nurkade mõõtmiseks, laevade, lennukite ja rakettide kiiruse ja liikumissuuna määramiseks, keevitamiseks, kõvade ja raskesti sulavate materjalide lõikamiseks, plasma kuumutamiseks (kuni temperatuurini 20106 K), spektroskoopias, holograafias ja kirurgias . [2]

LASERITE AJALUGU

Aastal 1917 mainis Albert Einstein esimesena looduses esinevat stimuleeritud emissiooni protsessi, mis viitas juba siis palju aastaid hiljem leiutatud laserite tööpõhimõtetele. Veel enne laserit leiutati aga maser (microwawe amplification by stimulated emission of radiation ehk mikrolainete võimendus kiirgusest stimuleeritud eritumise kaudu). 1928. aastal kinnitas Rudolf Ladenburg ka katseliselt stimuleeritud kiirguse ja negatiivse neeldumise olemasolu. Aastal 1954 Maseri leiutamise au kuulub Charles Townesile ja Arthur Schawlowile ja seda kasutati raadiosignaali võimendamiseks. 1960 aastal leiutas ameeriklane Theodore Maiman rubiinlaseri, milles esimest korda realiseeriti pööratud jaotuse põhimõtet. Rubiinlaserit kasutati esimest korda 1964 silma võrkkesta ravimisel. Mitmete allikate põhjal peetakse seda esimeseks optiliseks- ehk valguslaseriks, samas peavad paljud tehnikaajaloolased esimeseks hoopis Gordon Gouldi valguslaserit, kes oli ühtlasi esimene mees, et võttis kasutusele sõna „laser“. Oma laseri ehitamist alustas ta juba 1958 aastal ent alles 1977 aastal õnnestus tal see lõpuks ka patenteerida. Selle patendi saamine oli üks väga pikk ja keeruline protsess, kus nii mõneligi korral tehti talle suurt ülekohut. Esimene gaasilaser (põhineb püsival valgusel) leiutati 1960 aastal Ali Javani poolt. Robert Halli leiutatud revolutsiooniline pooljuhtlaser on ka tänapäeval kasutatav paljudes igapäevastes elektroonikaseadeldistes. Süsinikdioksiidlaser leiutati 1964 aastal, sellest ajast alates on palju laseritüüpe leidnud kasutamist nii meditsiinis, tööstuses ja sidetehnoloogias. [2]
Seega on raske öelda, kes on see üks ja ainus laseri leiutaja, sest paljud teadlased on oma panuse sellesse pannud . Nähtavasti on aga tõsi seegi, et siiski kõige esmalt välgatasid õiged mõtted laseri loomiseks ja laiaks rakenduseks just Gordon Gouldi peas 1957. aastal. [3]

LASERITE LIIGID

Lasereid liigitatakse pumpamise viisi, töötava aine, resonaatori ehituse ja töörežiimi järgi. Pumpamise viisiks võib olla optiline pumpamine , elektronergastus ja keemilised reaktsioonid, aga leidub muidki võimalusi. Töörežiimi järgi eristatakse pidevrežiimis töötavat ja impulsslaserit. Töötava aine põhjal eristatakse gaas -, vedelik-, pooljuht - ja dielektriklasereid. [2]

Gaaslaser

Gaaslaserile on omane kiirguse suur monokromaatilisus, lainepikkuse stabiilsus ja kiirtekimbu väike hajumisnurk. Gaaslaserid saavad töötada nii pidevas kui impulssrežiimis.[2]
Kõige võimsamate gaaslaserite hulka kuulub gaaslahenduslaser. Selles töötav aine on süsinikdioksiidi ja lämmastiku segu ning pööratud jaotuse tekitab gaaslahendus . Sellise laseri võimsus on pidevrežiimis kuni 10 kW, aga impulssrežiimis kuni 10 GW.[1]
Gaasidünaamilises laseris on töötavaks aineks süsinikdioksiid ja pööratud jaotuse tekitab soojuse juurdevool. Pidevrežiimis töötava gaasidünaamilise laseri kasutegur on umbes 1% ja võimsus umbes 100 kW.[1]
Gaaslaserites saab olenevalt laseri eesmärgist kasutada paljusid gaase . Heelium -neoonlaser saab töötada paljudel lainepikkustel, aga enamasti kasutatakse lainepikkust 633 nm. Heelium-neoonlaser on odavuse ja hea koherentsuse tõttu populaarne teaduseksperimentides. Süsinikdioksiidlaserid suudavad infrapunastel lainepikkustel koondada ühte punkti sadu vatte energiat. Seetõttu kasutatakse neid tööstuses laserlõikamises ja -keevitamisel. Süsinikdioksiidlaseri kasutegur on tavatult suur: üle 10%. Argoon -ioonlaser suudab töötada mitmel lainepikkusel vahemikus 351–528,7 nm, kusjuures ta võib kiirata mitmel lainepikkusel korraga. [1]
Pilt 1 Heelium-neoon gaasilaser Pilt 2 Rubiinlaser

Dielektriklaser

Dielektriklaseri ehk tahkislaseri keskne komponent on kristall või klaas, mida on ioonidega rikastatud, et keskkonnas oleks vajalikud energiatasemed. Näiteks esimene toimiv laser oligi rubiinlaser (vt pilt 2), kus kasutati rubiini, mis olemuselt on kroomiga rikastatud korund. Pöördhõive tekib sel juhul lisandis, rubiini korral kroomis. Selleks, et tahkislaseris saavutada pöördhõivet, pumbatakse kristalli valgusega , mille lainepikkus on lühem laseri lainepikkusest.
Tahkislaseriks loetakse kristalli või klaasi kasutavad laserid , aga pooljuhtlasereid (laserdioode) tahkislaseriks ei loeta, sest neid pumbatakse elektrivoolu abil. [2]
Dielektriklaseritele on iseloomulik impulsside ülilühike kestus (1–10 ps), nende väike kordumissagedus ja ülisuur võimsus (maksimaalselt 1–10 TW). Selliste laserite kasutegur on väga pisike, umbes 1, aga impulsi erienergia võib olla mõni J/cm³. [2]
Neodüüm on levinud lisand mitmes laserkristallis, need laserid annavad võimsat infrapunakiirgust lainepikkusega 1064 nm. Seetõttu kasutatakse neid laserkeevituses ja -lõikamises, spektroskoopias ja värvlaserite pumpamiseks . [2]
Tahkislaserites kasutatakse tihti sageduse kordistamist. Teise, kolmanda või neljanda harmooniku tekitamisega on võimalik saada 532 nm (rohelist), 355 nm või 266 nm (ultravioletset) valgust. Eredates laserosutusseadmetes kasutataksegi seda tüüpi rohelist tahkislaserit. [2]

Kiudlaserid

Tahkislaserit või laservõimendit, kus valgust juhitakse mööda ühemoodilist kiudu , nimetatakse kiudlaseriks. (vt pilt 3) Valguse kius hoidmine võimaldab teha väga pikki võimendavaid keskkondi, kus on paremad tingimused jahutamiseks , kuna kiul on pindala ja ruumala suhe tunduvalt suurem. Lisaks sellele vähendavad kiud soojuslikke häireid. Sellistes laserites kasutatakse lisanditena enamasti erbiumi ja üterbiumi ioone. Kiudlasereid tehakse enamasti topeltkattega kiududega. Seda tüüpi kiududel on südamik ja selle peal kaks katet. Materjalide murdumisnäitajad on valitud selliselt , et kiu südamik käitub ühemoodilise kiuna, mille kaudu laserikiir väljub, ja välimine kattekiht käitub mitmemoodilise kiuna pumpava laseri jaoks. [2]
Kiudlaserite võimsusele seavad piiri optilised mittelineaarsused, mis hakkavad esile tulema , kui valguse elektriväli piisavalt suureks muutub. Mittelineaarsed mõjud võivad segada laseri tööd ja isegi kiudu kahjustada. [2]
Pilt 3 Kiudlaser Pilt 4 Vedeliklaser

Vedeliklaserid

Vedeliklaseritel on kitsas kiirguse lainepikkuse vahemik. Nende eelis on asjaolu, et töötavat ainet jahutab konvektsioonist põhjustatud ringlus . See võimaldab vedeliklaseri impulsienergiat tunduvalt suurendada. [2]
Vedeliklasereist on käibel eeskätt värvlaserid, nende aktiivaine on orgaanilise värvaine lagus, ergasti harilikult teine laser (näiteks eksimeer-, argoon-, metalliaurulaser). Värvilaserite põhieelis on valguslaine pikkuse sujuv muudetavus laias vahemikus (umbes 0,3-1,3 μm). See toimub astmeliselt värvaine vahetamise teel ning astme piires sujuvalt resonaatori spektraalselektoriga (näiteks difraktsioonivõrega). [3]

Pooljuhtlaserid

Dioodlaserid ehk injektsioonlaserid on pooljuhtalaldid, millest tugeva pärivoolu (umbes 103 A/cm2) läbiminekul hakkab kiirgama alaldav siirdekiht . Aukude ja elektronide rekombinatsioon tekitab optilise võimenduse. Peegeldumine kristalli otstelt tekitab kristallist optilise resonaatori (samas võib resonaator olla kristallist väljaspool). Dioodlaserid on väikseimad (kiirguri mõõtmed umbes 0,1 mm), ökonoomseimad (kasutegur on 50%) ning kasutatavaimad nüüdislaserid (üle 90% aastas toodetavate laserite arvust – 1990. a. andmetel). Pooljuhtkiirguriga lasereis võib ergastiks olla ka elektronikimp (näiteks laserteleviisori ekraanis). [3]
Pooljuhtlaserites kasutatakse töötava ainena näiteks galliumarseniidi GaAs, kaadmiumsulfiidi CdS, indiumarseniidi InAs või tsinksulfiidi ZnS. [2]
Injektorlaseris tekib pööratud jaotus pn-siirdel. Tema võimsus on temperatuuril 4 K pidevrežiimis kuni 10 W, aga toatemperatuuril impulssrežiimis 100–150 W. Elektronikimbuga ergastatava pooljuhtlaseri keskmine võimsus on umbes 1 W, aga tippvõimsus võib olla isegi 1 MW. [2]
Pooljuhtlaserid võimaldavad tekitada kiirgust peaaegu kogu nähtavas ja sellele lähedases infrapunases spektriosas lainepikkustel 375–1800 nm. Samas on suudetud teha laserdioode lainepikkusega üle 3 µm. Nõrku laserdioode kasutatakse näiteks laserprinterites ja CD/DVD-lugejates. Laserdioode kasutatakse ka teiste laserite optiliseks pumpamiseks. Suure võimsusega laserdioode kasutatakse tööstuses lõikamiseks ja keevitamiseks. [2]
Ränilaserite arendamine on oluline optiliste arvutite loomiseks. Kuna räni on integraallülituste põhimaterjal, siis ränilaserid lubaksid ehitada optilisi ja elektroonilisi ühendusi samale kiibile. Kahjuks on räni ebasoodsate omaduste tõttu ränilaseritega palju probleeme. Samas on viimasel ajal loodud ränihübriidlasereid, kus laseris kasutatakse nii räni kui ka mingit muud pooljuhti, näiteks indium (III)fosfiidi või gallium(III)arseniidi. Mõlema materjali abil on ränist võimalik saada koherentset valgust. Teine võimalus ränilaserite saamise jaoks on raamanlaser, mis kasutab raamanhajumist. [2]
Pooljuhtlaseritel on väga suur kasutegur, mis läheneb 100%-le. Nad on väikeste mõõtmetega ja häälestatavad ning nende kiirgus on moduleeritav. Kahjuks on nende väljundsignaali spekter võrdlemisi lai ja kiirtekimbu hajumisnurk küllalt suur. Peale selle vajavad nad jahutamist. [2]
Pilt 5 Pooljuhtlaser

Laserite kasutamine

Laserid elektroonikas

Üks suurimaid valdkondi, kus tänapäeval lasereid kasutatakse on elektroonika. Elektroonikas kasutatakse lasereid enamasti info edastamiseks või jäädvustamiseks. Tänu valguse kõrgele võnkesagedusele, mis miljoneid kordi ületab raadiosagedusi, saab koherensetele valguslainetele salvestada ülisuuri teabehulki. Lasereid kasutatakse arvutite kompaktkettamälu lugejais ja kirjutajais, laserprinterites, skännerites, arvutihiirtes. Lisaks kasutatakse lasereid veel näiteks laser-kaardikepis. Tänu suurtele teabehulkadele, mida valguslained edastada suudavad, kasutatakse neid ka sidetehnikas, nimelt valguskaablites. Näiteks saab ainsat laserkanalit mööda edastada korraga kümneid tuhandeid telefonikõnesid. [5]

Laserid meditsiinis

Kirurgias kasutatakse laserskalpelle, kuna need on täielikult steriilsed ja veretud, kõrvetades peenemate veresoonte lõikekohti, ta ühtlasi suleb ka need. Laserite eelis kirurgias on ka see, et peeni kiudvalgusjuhtmeid kaudu saab laserkiirt juhtida tõvestatud kohta mitmesugustes kehaõõntes, soontes, ilma neid lõikeriiistaga avamata. Saab ka pihustada neeru-, sapi- ja põiekive, kõrvaldada lubiladestusi veresoontes. Viies ohtlikesse kasvajatesse sobivaid pigmente, lagunevad kasvajad paljudel juhtudel laserkiirituse toimel. Juba aastakümneid kasutatakse lasereid ka silmakliinikutes: hõlpsasti silma juhitava laserkiirega saab mitmeid raskeid silmarikkeid parandada ilma seni vältimatu kirurgilise sekkumiseta, seejuures peaaegu vaevusteta, patsienti haiglasse võtmata. [6]

Laserid tööstuses

Lasereid kasutatakse ka tööstuses materjalide täpseks lõikamiseks, laserkeevituseks, puurimiseks, märkimiseks. Võrreldes tavaseadeldistega on lasertööpingid kergemini automatiseeritavad ja neid saab kergemini arvutitega kontrollida. Näiteks tehakse tänapäeva autotööstuses 70-80% autokere keevitusoperatsioone robotlaseragregaatitel. [5]

Kasutus tulevikus

Lisaks kasutatakse lasereid veel meelelahutuses, sõjatehnikas, ehituses, valveseadmetes bioloogias ja keemias. Tulevikus areneb lasertehnoloogia arvatavasti veel kaugemale. Tõenäoliselt luuakse järgmise kümnendi jooksul laserid, mis tekitavad kõigest ühe nanomeetrise läbimõõduga laserkiire, mis on umbes ühe väikese molekuli läbimõõduks. Selliste laserkiirte kasutamine avab uued võimalused üliväikeste objektide, näiteks DNA molekuli, mikroskoopiliseks uurimiseks. Ka andmesalvestustihedus ületab praeguse mitme suurusjärgu võrra. Gigabaitide asemel mõõdetakse kõvaketaste suurust petabaitides. [5]

KOKKUVÕTE

Enne referaadi koostamist teadsin väga umbmääraselt midagi laseri kohta. Teadsin, et kasutatakse meditsiinis ning laser-kaardikepis, kuid mis põhimõtetega kõik toimub, polnud erilisi teadmisi. Tänu referaadile tean, mis moodi laserid töötavad ja kuidas nad täpsemalt meditsiinis abi pakuvad. Eriti oluline oli avastus laserite vajalikkuse suhtes. Me käime iga päev poes, kuulame makki , vaatame DVD-delt filme ja salvestame CD-dele vajalikke andmeid.
Laseritel on palju eriliike, siin referaadis nimetatud on ainult kõige tuntumad ja enim kasutatavad. Samas areneb pidevalt teadus ja leiutatakse juurde üha uusi lasereid ning nende rakendusvõimalusi. Usun, et kõik peaksid olema tänulikud inimestele, kes laseri leiutasid, nende rakendamist erinevates eluvaldkondades katsetasid. Kui teised seda ei ole, siis mina igatahes olen ja võin nende teadlaste ees isegi mütsi maha võtta.

KASUTATUD ALLIKAD

(Valgus) http://et.wikipedia.org/wiki/Laser

(Laser) http://www.miksike.ee/docs/referaadid/laser_maarja1.ht m

(Laserite ajalugu) http://inventors.about.com/od/lstartinventions/a/laser.ht m

(Laserite ajalugu) http://www.worldoflasers.com/laserhistory.ht m

(Laserite kasutamine) http://laserdeposition.net

(Laserite kasutamine) http://laserwavelengths.net/medicine.html

.DOCX Laadi alla originaalfail 13 lk · .docx · 15 allalaadimist

100 punkti Autor soovib selle materjali allalaadimise eest saada 100 punkti.

~ 13 lehte Lehekülgede arv dokumendis

2013-01-27 Kuupäev, millal dokument üles laeti

15 laadimist Kokku alla laetud

0 arvamust Teiste kasutajate poolt lisatud kommentaarid

Raudo Õppematerjali autor

laser laine laserid lainepikkus lasereid kiirgust pooljuhtlaser võimsus tahkislaseri kristall koherentsus

Kasutatud allikad

Sarnased õppematerjalid

docx

Füüsika kodune kontrolltöö "Laserid"

ergastamine toimub pidevalt, siis peagi on ergastatud olekus elektrone rohkem kui neid on põhiolekus. Sellist olukorda nimetatakse pöördhõiveks, sest tavaliselt on elektrone põhiolekus rohkem kui ergastatud olekuis. Kui nüüd tuleb kusagilt valguskvant, mille energia vastab metastabiilse oleku ja põhioleku energiate vahele, siis tekib stimuleeritud kiirgus ja metastabiilses olekus elektronid lähevad korraga põhiolekusse. Sellega kaasneb ka tugev kiirgus. 11. Mis on laserid? - Laser ehk valguskvantgeneraator ehk optiline kvantgeneraator on indutseeritud kiirguse omadustel põhinev seade, mis tekitab monokromaatilist elektromagnetkiirgust spektri optilises, kas siis ultravioletses, nähtavas või infrapunases osas. 12. Kuidas saavutatakse laserites pöördhõive? Joonis. - Laserkiirgus saab tekkida, kui aine aatomitel on elektronide jaoks sobivad energeetilised olekud: põhiolek, ergastatud olek ja metastabiilne olek. Ergastamisel

Füüsika

pdf

Laserite ajalugu

GUSTAV ADOLFI GÜMNAASIUM Randolf Otsepp LASERID Referaat Juhendaja: Jana Paju Tallinn 2010 Sisukord SISSEJUHATUS ..........................................................................................3 LASERITE AJALUGU.............................................................................. ........4 Definitsioon.................................................................................... ......4 Lühidalt laserite ajaloost........................

Füüsika

doc

Laserid

võimaldab kiirata kitsaid, koherentseid ja monokromaatilisi valguskimpe. Laseri abil saadakse stimuleeritud kiirgus. Laseri tööpõhimõte seisneb pöördhõive tekitamises optilisse resonaatorisse Lasereid jagatakse tööreziimi, ergasti ja kiirguri järgi. alalislaserid välklaserid (impulsslaser) neodüümlaser tahkislaser rubiinlaser kristall-laser gaaslaser argoon-laser heelium-neoon laser krüptoonlaser süsinikdioksiidlaser eksimeerlaser vedeliklaserid värvlaser pooljuhtlaser (dioodlaser) kemolaserid Tänapäeval kasutatakse sadu erinevaid lasereid. Laserivalgus suudab edastada telefonikõnesid, mängida CD-delt maha muusikat ning lugeda infot arvutite CD- ROM-idelt. Lasereid kasutatakse ka kirurgias. Laserskalpelli abi on võimalik opereerida äärmiselt täpselt ja minimaalse verejooksuga. Laserkiire abil saab ka valutult hambaid puurida

Füüsika

doc

Laser

aastal ameeriklase Maimani poolt. Laser on üpris eriliste omadustega valgusallikas. Tema poolt kiiratud valgus võib olla erakordselt intensiivne, äärmiselt kõrge koherentsuse astmega ning koondunud väga kitsasse lainepikkuste vahemikku, pealegi võib valgus allikast väljuda kitsa paralleelkiirtekimbuna. Laseri väga intensiivne, rangelt koherentne ja kitsa paralleelkiirtekimbuna leviv kiirgus on toonud talle väga palju kasutusalasid. Laser ei ole mitte üksnes energiarikas ja suure intensiivsusega, vaid ühendab lisaks sellele mõningaid valguslainete jooned raadiolainete mõningate omadustega. Laser on tegelikult lühend sõnade algtähtedestr. Sõna laser on lühend inglisekeelseist sõnadest "Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation" (valguse võimendamine stimuleeritud kiirguse varal). Laser kui optiline kvantgeneraator (kvantelektroonika

Füüsika

docx

Laser

Pumpamise viisiks võib olla optiline pumpamine, elektronergastus ja keemilised reaktsioonid, aga leidub muidki võimalusi. Tööreziimi järgi eristatakse pidevreziimis töötavat ja impulsslaserit. Töötava aine põhjal eristatakse gaas-, vedelik-, pooljuht- ja dielektriklasereid. [1] Selles artiklis käsitletakse põhiliselt liigitust töötava aine põhjal. Tuleb arvestada, et isegi nõrga võimsusega laserid (mõni millivatt) võivad silmale ohtlikud olla. Laserikiirgus on väikese hajumisega ja kui see on sellise lainepikkusega, mida silm suudab fokuseerida, siis võib silm kiirguse energia koondada väga väiksesse punkti. See tähendab, et isegi nõrk laser võib lühikese ajaga põhjustada silmale püsivat kahju.

Füüsika

doc

Laserite tööpõhimõte ja ehitus

Laser Sõna laser on lühend inglisekeelseist sõnadest "Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation" (valguse võimendamine stimuleeritud kiirguse varal). Laser kui optiline kvantgeneraator (kvantelektroonika põhiseade) on valguse stimuleeritud kiirgumisel rajanev koherentvalguse generaator, harvemini valguse võimendi. Valguse all mõistetakse sel juhul lühilainelist elektromagnetkiirgust, mille lainepikkus on suurem , kui 1mm. Laserite töö baseerub pööratud jaotuse ja optilise pumpamise nime kandvatel kvantoptilistel protsessidel. Laser on üpris eriliste omadustega uut liiki valgusallikas. Tema poolt kiiratud valgus võib olla

Füüsika

doc

Laserite kasutamine

Referaat Laserite kasutamine 2010 Laseritest Juba 1917 tõestas Albert Einstein teoreetilist stimuleeritud kiirguse olemasolu, esimene töötav laser loodi aga alles 1960. aastal. Selle aasta 16. märtsil demonstreeris Theodore Maiman esimest funktsioneerivat laserit Hughes'i uurimislaboris. Sõna "laser" moodustavad tähed tulenevad ingliskeelsete sõnade algustähtedest (light amplification stimulated by emission of radiation), mis tähendab "valguse võimendus kiirguse stimuleeritud emissiooni kaudu". Aatom kiirgab valguse footoni siis, kui elektron langeb aatomis kõrgema energiaga tasemelt ehk ergutatud olekust

Füüsika

doc

Laserid

emissiooniks. Stimuleeritud footonil on sama lainepikkus kui teda vallandanud footonil ja kaks footonit võnguvad kooskõlaliselt. Ühesuguse lainepikkusega footonite kohta, mis võnguvad kooskõlaliselt, öeldakse, et nad on koherentsed. Laseri valguse koherentsus on see, mis takistab laseri kiirel laiali hajuda ja teeb selle nii intensiivseks. Laserkiirtele on iseloomulikeks tunnusteks monokromaatilisus, koherentsus, vähene hajuvus, suur võimsus. Kõik laserid sisaldavad ainet, mida saab ergutatud olekusse panna, kuid mis ei kiirga valgust spontaanselt ja neil on valguse või elektrienergia allikas aine pumpamiseks erutatud olekusse. Lasereid liigitatakse tööreziimi, ergasti ja kiirguri järgi. Konkreetset laseritüüpi iseloomustavad tema kiirguse lainepikkused, monokromaatilisus (kiirgusjoone spektraallaius), koherentsusaste, moodistruktuur, polariseeritus, laserikiirte lahknemisnurk,

Füüsika

Rohkem sarnaseid