päästetud teise valgusfootoni poolt. Sellist protsessi nimetatakse stimuleeritud 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),
Neeldumise tulemusel viiakse osakesed (tagasi) ergastatud olekusse. Kiirgus saab võimenduda, kui stimuleeritud kiirguse teke ületab kiirguse neeldumist. See on võimalik ainult juhul, kui ergastatud olekus on rohkem osakesi kui põhiolekus pöördhõive. Pöördhõive on selline olukord, kus aines on palju kiirgamiseks valmis aatomeid. See saavutatakse pumpamise ehk elektrivälja abil. Joonis 2. He ja Ne aatomite energianivoode skeemid 5. Laserkiirguse omadused · Monokromaatilisus ja koherentsus · Lokaliseeritus · Intensiivsus ehk tugevus · Fokuseeritavus Monokromaatsus ehk monokromaatilisus on elektromagnetlainete omadus olla "ühevärviline", s.o kindla sageduse ja lainepikkusega. Monokromaatset valguslainet ei saa prisma abil lahutada erinevat värvi laineteks. Koherentsus on kokkukuuluvus, seostatus, kooskõlastatus. Koherentsus on füüsikas lainete kooskõlalisus, mis seisneb ühises võnkesageduses ja muutumatus faaside vahes. 6
põhinev seade, mis tekitab monokromaatilist elektromagnetkiirgust spektri optilises, kas siis ultravioletses, nähtavas või infrapunases osas. Light amplification by stimulated emission of radiation Ruumiline koherentsus: laserkiir saab olla väga väikese läbimõõduga väikese hajuvusega Ajaline koherentsus: suhteliselt pikk koherentsuse teepikkus (~30 cm) Laserite liigid Gaaslaser- omane kiirguse suur monokromaatilisus ja lainepikkuse stabiilsus Dielektriklaser ehk tahkislaser- keskne komponent on kristall või klaas, mida on ioonidega rikastatud, et keskkonnas oleks vajalikud energiatasemed Laserite liigid Kiudlaserid- valgust juhitakse mööda ühemoodilist kiudu Vedeliklaserid- kitsas kiirguse lainepikkuse vahemik Pooljuhtlaserid- Pooljuhtlaserid on dioodid, millele antakse energiat elektriliselt. Nõrku laserdioode
Laser Kortsude silumine Mis on laser? Laser (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) valguse võimendumine stimuleeritud kiirguse kaudu · on seade, mis võimaldab kiirata kitsaid, koherentseid ja monokromaatilisi valguskimpe. Tööpõhimõte · seisneb pöördhõive tekitamises optilisse resonaatorisse paigutatud aines · Laseri abil saadakse stimuleeritud kiirgus · Laserkiire omadused: monokromaatilisus, koherentsus, vähene hajuvus, suur võimsus Kortsude silumine · Toimib Cu-laseri kaudu- vaskaurude laser, mis kiirgab kindla lainepikkusega kollaseid (lainepikkusega 578,2 nanomeetrit) ja rohelisi kiiri (510,6 nm) · Nimelt laseb pealmine nahakude kiirgust läbi, alumised nahakihid aga tõmbuvad selle mõjul kokku ning kortsude hulk väheneb ja need muutuvad madalamaks. · Vaskaurudel saadi laserefekt juba 1965.a-l Tööpõhimõte
osakesed ei põrku ega haju. 2. Valguse kui elektromagnetlaine ehitus, valguse lainepikkuste vahemik?Valguslained on elektromagnetlained, mis koosnevad ajas perioodiliselt muutuvatest ning risti paiknevatest magnet- ja elektriväljast ning mille laineline olemus avaldub ruumis levivate elektri- ja magnetväljade perioodilises muutumises. 3. Mis on lainefront- pind, mis eraldab laine poolt juba häiritud ruumiosa sellest ruumist, kuhu aine pole veel jõudnud., lainekiir-, monokromaatilisus-ühevärvilist, kindla sagedusega ja lainepikkusega valgus- ehk elektromagnetlainet. ja lainepikkus-kas vahemaa, mille laine läbib ühe võnkega või perioodi jooksul või kahe naaberlaineharja vaheline kaugus.. 4. Mis on tasalaine-samafaasipinnad moodustavad omavahel paraleelsete tasapindade kogumi. sfääriline laine-, tasalainet ja keralainet kujutav joonis? 5. Milline on seos lainepikkuse ja värvusaistingu vahel? Erineva lainepikkusega valguslained põhjustavad erinevaid
Esimese laseri leiutas 1960. aastal USA füüsik Theodore Maiman. 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 Laserkiire omadused 1. Monokromaatilisus 2. Koherentsus 3. Vähene hajuvus 4. Suur võimsus Laseri kasutusvaldkonnad 1. Tööstuses - materjalide täpseks lõikamiseks, laserkeevituseks 2. Elektroonikas - CD-seadmetes, laserprinterites, laserhiirtes, laserskännerites 3. Meditsiinis - hambaravi, silmalõikused, laserkirurgija 4. Meelelahutuses - holograafias, visuaalkunstis 5. Sõjaväes 6. Sidetehnika - valguskaablid 7. Mõõteseadmetes - maamõõtmine 8. Valveseadmetes
· alalislaserid · välklaserid (impulsslaser) o neodüümlaser · tahkislaser o rubiinlaser o kristall-laser · gaaslaser o argoon-laser o heelium-neoon laser o krüptoonlaser · süsinikdioksiidlaser · eksimeerlaser · vedeliklaserid o värvlaser · pooljuhtlaser (dioodlaser) · kemolaserid Laserkiire omadused · Monokromaatilisus · Koherentsus · Vähene hajuvus 4 · Suur võimsus Laseri kasutusvaldkonnad · Tööstuses materjalide täpseks lõikamiseks, laserkeevituseks Laserkeevitus on parim teadaolev tehnoloogia metallisulamite, sh titaani vastupidavaks liitmiseks plastik- ja keraamiliste pindade läheduses. ·
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. 4 Laserite tüübid Konkreetset laseritüüpi iseloomustavad tema kiirguse lainepikkused, monokromaatilisus (kiirgusjoone spektraallaius), koherentsusaste, moodistruktuur, polariseeritus, laserikiirte lahknemisnurk, kiirgusvõimsus (alalislaseril) või välke kestus, energia ja ilmumisaja sagedus, kasutegur ja mõõtmed. Aktiivaine oleku järgi eristatakse gaas-, vedelik- ja tahkislasereid. Lisaks saab lasereid liigitada genereeritava kiirguse järgi: iraser (infrapuna-), uvaser (ultraviolett-), raser või xaser (röntgenikiirguse) ja gaser (gammakiirguse laser). Gaaslaserid
valgus levib võre taha kõikides suundades. Need uued valgusallikad on koherentsed ( nad kas võnguvad samas faasis või neil on kindel faaside erinevus 4. Kas difraktsioon eeldab valguse monokromaatsust? Mis see on? Kui mõnelt eemal asuvalt monokromaatselt valgusallikalt jõuab valgus difraktsioonivõrele, siis muutub iga võre pilu uueks valgusallikaks, kust valgus levib võre taha kõikides suundades Monokromaatsus ehk monokromaatilisus on valgus- või üldisemalt elektromagnetlainete omadus olla "ühevärviline", s.o kindla sageduse jalainepikkusega. Monokromaatset valguslainet ei saa prisma abil lahutada erinevat värvi laineteks. Monokromaatset valguslainet annavad laserid. 5. Sõnastage Huygensi-Fresnel'i printsiip Huygens lõi laineoptika eesmärgiga seletada valguse kaksikmurdumist: erinevas suunas levivate ristvõnkumiste levimiskiirused on erinevad
hiidvälkereziimis. o rubiinlaser o kristall-laser · gaaslaser- ergastamiseks rakendatakse neis harilikult töögaasis toimuvat elektrilahendust, harvemini ergastatakse neid keemiliselt, valgus- või korpuskulaarkiiritusega. Elementaarkiirgureiks on neis aatomid, ioonlasereis ioonid, molekullasereis molekulid. Molekullasereis rakendatakse võnkeseisunditevahelisi siirdeid. Gaaslaseritega on saadud valguse seni ületamatud koherentsus, monokromaatilisus ja suunatus. Võimsamad ja suurimad gaaslaserid on jugalaserid ehk gaasidünaamilised laserid (võimsus 104-105 W). Neis lastakse tuline aktiivgaas läbi düüside ülehelikiiruslikult paisuda, kusjuures ta järsult (adiabaatiliselt) jahtub. Gaasi molekulide madalamad võnketasemed tühjenevad seejuures kõrgemaist kiiremini, tekib pöördhõive. On leitud, et heeliumi ja neooni teatud vahekorras segu võib tekitada laserefekti
Gaaslaserid on enamasti alalislaserid. Ergastamiseks rakendatakse neis harilikult töögaasis toimuvat elektrilahendust, harvemini ergastatakse neid keemiliselt, valgus- või korpuskulaarkiiritusega. Elementaarkiirgureiks on neis aatomid (näiteks Ne), ioonlasereis ioonid (Ar+, Cd+-aur), molekullasereis molekulid (CO2). Molekullasereis rakendatakse võnkeseisunditevahelisi siirdeid. Niisuguste molekullaserite kasutegur on 10-30%. Gaaslaseritega on saadud valguse seni ületamatud koherentsus, monokromaatilisus ja suunatus. Võimsamad ja suurimad gaaslaserid on jugalaserid ehk gaasidünaamilised laserid (võimsus 104-105 W). Neis lastakse tuline aktiivgaas läbi düüside ülehelikiiruslikult paisuda, kusjuures ta järsult (adiabaatiliselt) jahtub. Gaasi (enamast CO2) molekulide madalamad võnketasemed tühjenevad seejuures kõrgemaist kiiremini, tekib pöördhõive. On leitud, et heeliumi ja neooni teatud vahekorras segu võib tekitada laserefekti. Seejuures asub gaas torus sobivate peeglite vahel
erinevalt traditsioonilisest laserist töötab pump vaid 34 minutit iga kolme päeva tagant. Resonaatoris tekkinud rombikujuline lineaarne polariseeritud laserkiir suunatakse edasi teemantaknasse, kus ta saab ümara kuju. Teemantakna kasutamise eelis on see, et laserkiire karakteristik ei ole seeläbi enam sõltuvuses resonaatori väljundvõimsusest. Laseri tüübid: Konkreetset laseritüüpi iseloomustavad tema kiirguse lainepikkused, monokromaatilisus (kiirgusjoone spektraallaius), koherentsusaste, moodistruktuur, polariseeritus, laserikiirte lahknemisnurk, kiirgusvõimsus (alalislaseril) või välke kestus, energia ja ilmumisaja sagedus, kasutegur ja mõõtmed. Aktiivaine oleku järgi eristatakse gaas-, vedelik- ja tahkislasereid. Lisaks saab lasereid liigitada genereeritava kiirguse järgi: iraser (infrapuna-), uvaser (ultraviolett-), raser või xaser (röntgenikiirguse) ja gaser (gammakiirguse laser).
aastal. [3] 4 LASERITE LIIGID Lasereid liigitatakse pumpamise viisi, töötava aine, resonaatori ehituse ja tööreziimi järgi. 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. [2] 4.1 Gaaslaser Gaaslaserile on omane kiirguse suur monokromaatilisus, lainepikkuse stabiilsus ja kiirtekimbu väike hajumisnurk. Gaaslaserid saavad töötada nii pidevas kui impulssreziimis.[2] Kõige võimsamate gaaslaserite hulka kuulub gaaslahenduslaser. Selles töötav aine on süsinikdioksiidi ja lämmastiku segu ning pööratud jaotuse tekitab gaaslahendus. Sellise laseri võimsus on pidevreziimis kuni 10 kW, aga impulssreziimis kuni 10 GW.[1] Gaasidünaamilises laseris on töötavaks aineks süsinikdioksiid ja pööratud jaotuse tekitab
valgusvälgatus, mille ümbritsev silindriline peegel rubiinvardale koondab. Just see võimas valgusimpulss põhjustabki pööratud jaotuse rubiinkristallis hajunud kroomiaatomites5. 4 TOLANSKY, S., Revolutsioon optikas, 1975, lk 178 5 TOLANSKY, S., Revolutsioon optikas, 1975 8 4. LASERI TÜÜBID Konkreetset laseritüüpi iseloomustavad tema kiirguse lainepikkused, monokromaatilisus (kiirgusjoone spektraallaius), koherentsusaste, moodistruktuur, polariseeritus, laserikiirte lahknemisnurk, kiirgusvõimsus (alalislaseril) või välke kestus, energia ja ilmumisaja sagedus, kasutegur ja mõõtmed. Aktiivaine oleku järgi eristatakse gaas-, vedelik- ja tahkislasereid. Lisaks saab lasereid liigitada genereeritava kiirguse järgi: iraser (infrapuna-), uvaser (ultraviolett-), raser või xaser (röntgenikiirguse) ja gaser (gammakiirguse laser).6 4.1 Rubiinlaser
Suure puhul on laine vähe monokromaatiline ehk polükromaatiline (mitmevärviline). Valguse puhul meie silm edastab eri lainepikustega lainetest erinevaid värvusaistinguid vahemikus 0,4/0,75m. Valguse spektri värvid on violetne, sinine, helesinine, roheline, kollane, oranz, punane. Polükromaatiline kiirgus ei oma kindlalt lainepikkust, sagedust ja perioodi. Selliste lainete liitumisel ei teki püsivat inderferentsipilti. Lained on vähe koherentsed. seega lainete küllaldane monokromaatilisus on koherentsuse eeltingimus. - geomeetriline käiguvahe. 0-optiline teepikkuste vahe. Seega on olemas nagu ikka lainete korral: inderfrentsi maksimum, kus valguslained tugevdavad teineteist. interfrentsi miinimum, kus valguslained kustutavad teineteist. Interfrentsinähtuste rakendusi. gaasi murdumisnäitajate määramiseks. väga täpseks pikkuse ja nurkade mõõtmiseks. pindade töötluse kvaliteedi hindamiseks. III variant 1
Ideaalsel juhul = 0 . Suure puhul on laine vähe monokromaatiline ehk polükromaatiline. (s.o. mitmevärviline ) Valguse puhul meie silm edastab eri lainepikkustega lainetest erinevaid värvusaistinguid vahemikus: 0,4 ÷ 0,75 m .Need on valguse spektri värvid. Polükromaatiline kiirgus ei oma kindlat lainepikkust, sagedust ja perioodi. Selliste lainete liitumisel ei teki püsivat interferentsipilti. Lained on vähe koherentsed. Seega lainete küllaldane monokromaatilisus on koherentsuse eeltingimus. Interferents õhukestes kiledes geomeetriline käiguvahe, 0optiline teepikkuste vahe. Seega on olemas nagu ikka lainete korral : - interferentsi maksimum, kus valguslained tugevdavad teineteist - interferentsi miinimum, kus valguslained kustutavad teineteist. Interferentsinähtuse rakendusi: gaasi murdumisnäitajate määramiseks; väga täpseks pikkuse ja nurkade mõõtmiseks; pindade töötluse kvaliteedi hindamiseks
Suure puhul on laine vähe monokromaatiline ehk polükromaatiline (mitmevärviline) Valguse puhul meie silm edastab eri lainepikustega lainetest erinevaid värvusaistinguid vahemikus 0,4/0,75m . Valguse spektri värvid on violetne, indiga, helesinine, roheline, kollane, oranz, punane. Polükromaatiline kiirgus ei oma kindlalt lainepikkust, sagedust ja perjoodi. Selliste lainete liitumisel ei teki püsivat inderferentsipilti. Lained on vähe koherentsed. seega lainete küllaldane monokromaatilisus on koherentsuse eeltingimus. - geomeetriline käiguvahe. 0-optiline teepikkuste vahe. Seega on olemas nagu ikka lainete korral- inderfrentsi maksimum, kus valguslained tugevdavad teineteist. interfrentsi miinimum, kus valguslained kustutavad teineteist. Interfrentsinähtuste rakendusi. gaasi murdumisnäitajate määramiseks. väga täpseks pikkuse ja nurkade mõõtmiseks. pindade töötluse kvaliteedi hindamiseks. Riistu interfrentsi mõõtmiseks nim. interferomeetriteks. I 1
Suure puhul on laine vähe monokromaatiline ehk polükromaatiline (mitmevärviline) Valguse puhul meie silm edastab eri lainepikustega lainetest erinevaid värvusaistinguid vahemikus 0,4/0,75µm . Valguse spektri värvid on violetne, indiga, helesinine, roheline, kollane, oranz, punane. Polükromaatiline kiirgus ei oma kindlalt lainepikkust, sagedust ja perjoodi. Selliste lainete liitumisel ei teki püsivat inderferentsipilti. Lained on vähe koherentsed. seega lainete küllaldane monokromaatilisus on koherentsuse eeltingimus. - geomeetriline käiguvahe. 0-optiline teepikkuste vahe. Seega on olemas nagu ikka lainete korral- inderfrentsi maksimum, kus valguslained tugevdavad teineteist. interfrentsi miinimum, kus valguslained kustutavad teineteist. Interfrentsinähtuste rakendusi. gaasi murdumisnäitajate määramiseks. väga täpseks pikkuse ja nurkade mõõtmiseks. pindade töötluse kvaliteedi hindamiseks. Riistu interfrentsi mõõtmiseks nim. interferomeetriteks. 4p
Suure puhul on laine vähe monokromaatiline ehk polükromaatiline (mitmevärviline) Valguse puhul meie silm edastab eri lainepikustega lainetest erinevaid värvusaistinguid vahemikus 0,4/0,75µm . Valguse spektri värvid on violetne, indiga, helesinine, roheline, kollane, oranz, punane. Polükromaatiline kiirgus ei oma kindlalt lainepikkust, sagedust ja perjoodi. Selliste lainete liitumisel ei teki püsivat inderferentsipilti. Lained on vähe koherentsed. seega lainete küllaldane monokromaatilisus on koherentsuse eeltingimus. - geomeetriline käiguvahe. 0-optiline teepikkuste vahe. Seega on olemas nagu ikka lainete korral- inderfrentsi maksimum, kus valguslained tugevdavad teineteist. interfrentsi miinimum, kus valguslained kustutavad teineteist. Interfrentsinähtuste rakendusi. gaasi murdumisnäitajate määramiseks. väga täpseks pikkuse ja nurkade mõõtmiseks. pindade töötluse kvaliteedi hindamiseks. Riistu interfrentsi mõõtmiseks nim. interferomeetriteks. 45
Suure puhul on laine vähe monokromaatiline ehk polükromaatiline (mitmevärviline) Valguse puhul meie silm edastab eri lainepikustega lainetest erinevaid värvusaistinguid vahemikus 0,4/0,75m . Valguse spektri värvid on violetne, indiga, helesinine, roheline, kollane, oranz, punane. Polükromaatiline kiirgus ei oma kindlalt lainepikkust, sagedust ja perjoodi. Selliste lainete liitumisel ei teki püsivat inderferentsipilti. Lained on vähe koherentsed. seega lainete küllaldane monokromaatilisus on koherentsuse eeltingimus. - geomeetriline käiguvahe. 0-optiline teepikkuste vahe. Seega on olemas nagu ikka lainete korral- inderfrentsi maksimum, kus valguslained tugevdavad teineteist. – interfrentsi miinimum, kus valguslained kustutavad teineteist. Interfrentsinähtuste rakendusi. – gaasi murdumisnäitajate määramiseks. – väga täpseks pikkuse ja nurkade mõõtmiseks. –pindade töötluse kvaliteedi hindamiseks. Riistu interfrentsi mõõtmiseks nim. interferomeetriteks.
teoreetiliselt Albert Einstein juba Esimese maailmasõja ajal (1916.a.). Nähtavasti on aga tõsi seegi, et siiski kõige esmalt välgatasid õiged mõtted laseri loomiseks ja laiaks rakenduseks just Gordon Gouldi peas unetul sügisööl 1957. aastal. Ardo Laur Laserite tüüpe Konkreetset laseritüüpi iseloomustavad tema kiirguse lainepikkused, monokromaatilisus (kiirgusjoone spektraallaius), koherentsusaste, moodistruktuur, polariseeritus, laserikiirte lahknemisnurk, kiirgusvõimsus (alalislaseril) või välke kestus, energia ja ilmumisaja sagedus, kasutegur ja mõõtmed. Aktiivaine oleku järgi eristatakse gaas-, vedelik- ja tahkislasereid. Lisaks saab lasereid liigitada genereeritava kiirguse järgi: iraser (infrapuna-), uvaser (ultraviolett-), raser või xaser (röntgenikiirguse) ja gaser (gammakiirguse laser).
annaabi.ee 
