- Вчитель фізики вищої категорії
- Сарандаєва Валентина Миколаївна
- Лазер (лабораторія NASA)
- Лазер (червоний, зелений, синій).
- Інші види лазерів, розвиток принципів яких на даний момент є пріоритетним завданням досліджень (рентгенівські лазери, гамма-лазери та ін.).
- Військово-морський лазер, що пропалює 600-метровий шар сталі.
- Використання лазерів
- Лазерний супровід музичних вистав (лазерне шоу) зчитувачі
- штрих-кодів
- У промисловості лазери використовуються для різання, зварювання та паяння деталей з різних матеріалів.
- Різання металів Лазери використовуються для отримання поверхневих покриттів матеріалів (лазерне легування, лазерне наплавлення, вакуумно-лазерне напилення) з метою підвищення їх зносостійкості.
- Широке застосування отримало також лазерне маркування промислових зразків та гравірування виробів з різних матеріалів.
- Гравіювання на ювелірних виробах
- Лазерна хімія - розділ фізичної хімії, що вивчає хімічні процеси, що виникають під дією лазерного випромінювання та в яких специфічні властивості лазерного випромінювання
- Розглядаються варіанти створення на основі потужних лазерів бойових систем захисту повітряного, морського та наземного базування
- Револьвер, оснащений лазерним цілепокажчиком
- Протиракетний твердотільний лазер
- Широке застосування отримали також у косметології (лазерна епіляція, лікування судинних та пігментних дефектів шкіри, лазерний пілінг, видалення татуювань та пігментних плям)
- лазерний зв'язок
- Відомо, що чим вище несуча частота каналу зв'язку, тим більша його пропускна здатність. Тому радіозв'язок прагне переходити на дедалі короткі довжини хвиль. Довжина світлової хвилі в середньому на шість порядків менша за довжину хвилі радіодіапазону, тому за допомогою лазерного випромінювання можлива передача набагато більшого обсягу інформації. Лазерний зв'язок здійснюється як по відкритим, так і закритим світловодним структурам, наприклад, по оптичному волокну. Світло рахунок явища повного внутрішнього відображення може поширюватися у ньому великі відстані, мало слабшаючи
- Отак виглядають самі лазери.
ЛАЗЕР (оптичний квантовий генератор) – пристрій,
генеруюче
когерентні
і
монохроматичні
електромагнітні хвилі видимого діапазону за рахунок
вимушеного випромінювання або розсіювання світла атомами
(іонами, молекулами) активного середовища.
Слово «лазер» – абревіатура слів англійської фрази «Light
Amplification by Stimulated Emission of Radiation» – посилення
світла вимушеним випромінюванням. Розглянемо ці поняття
Детальніше.
Унікальні властивості лазерного випромінювання зробили квантові генератори
незамінним інструментом у різних галузях науки і техніки.
Наприклад:
1.
2.
3.
4.
5.
Технічні лазери
Лазерний зв'язок
Лазери в медицині
Лазери у наукових дослідженнях
Військові лазери
Технічні лазери
Потужні лазери безперервної дії застосовуються длярізання, зварювання та паяння деталей з різних матеріалів.
Висока температура випромінювання дозволяє зварювати
матеріали, які іншими методами з'єднати не можна
(Наприклад, метал з керамікою). Висока монохроматичність
випромінювання дозволяє сфокусувати промінь у точку діаметром
порядку мікрона.
Технічні лазери
Ідеально прямий лазерний промінь є зручною «лінійкою».У геодезії та будівництві імпульсні лазери застосовують
для вимірювання відстаней на місцевості, розраховуючи їх по
часу руху світлового імпульсу між двома точками
Точні вимірювання в промисловості виробляють при
допомоги інтерференції лазерних променів, відбитих від
кінцевих поверхонь виробу.
Лазерний зв'язок
Поява лазерів зробила переворот у техніці зв'язку та записуінформації. Існує проста закономірність: чим вище несуча
частота (менша довжина хвилі) каналу зв'язку, тим більше його
пропускна здатність. Саме тому радіозв'язок спочатку
що освоїла діапазон довгих хвиль, поступово переходила на все
Коротші довжини хвиль. По лазерному променю можна передати в
десятки тисяч разів більше інформації, ніж по високочастотному
радіоканалу. Лазерний зв'язок здійснюється за оптичним волокном
- тонким скляним ниткам, світло в яких за рахунок повного
внутрішнього відображення поширюється практично без втрат на
багато сотень кілометрів. Лазерним променем записують та
відтворюють зображення (у тому числі рухоме) і звук на
компакт-диски.
Лазери в медицині
Лазерна техніка широко застосовується і вхірургії, та в терапії. Лазерним променем,
введеним
через
очний
зіниця,
«приварюють» сітківку, що відшарувалася, і
виправляють дефекти очного
дна.
Хірургічні операції, які проводяться
«лазерним
скальпелем»
менше
травмують живі тканини. А лазерне
випромінювання малої потужності прискорює
загоєння ран і впливає,
аналогічне
акупунктурі,
практикованому східною медициною
(Лазерна акупунктура).
Наукові дослідження
Надзвичайно висока температура випромінювання та висока щільність йогоенергії дає можливість досліджувати речовину в екстремальному
стані, що існує тільки в надрах гарячих зірок. Робляться
спроби здійснити термоядерну реакцію, стискаючи ампулу із сумішшю
дейтерію з тритієм системою лазерних променів (т.зв. інерційний)
термоядерний синтез). У генній інженерії та нанотехнології
(технології, що має справу з об'єктами з характерними розмірами 10–9
м) лазерними променями розрізають, пересувають та з'єднують фрагменти
генів, біологічних молекул та деталі розміром порядку мільйонної
частки міліметра (10-9 м). Лазерні локатори (лідери) застосовуються для
дослідження атмосфери.
ЛАЗЕР (оптичний квантовий генератор) – пристрій, що генерує когерентні та монохроматичні електромагнітні хвилі видимого діапазону за рахунок вимушеного випромінювання або розсіювання світла атомами (іонами, молекулами) активного середовища. Слово "лазер" - абревіатура слів англійської фрази "Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation" - посилення світла вимушеним випромінюванням. Розглянемо ці поняття докладніше.
Застосування лазера Унікальні властивості лазерного випромінювання зробили квантові генератори незамінним інструментом у різних галузях науки і техніки. Наприклад: 1.Технічні лазери 2.Лазерний зв'язок 3.Лазери в медицині 4.Лазери в наукових дослідженнях 5.Військові лазери
Технічні лазери Потужні лазери безперервної дії застосовуються для різання, зварювання та паяння деталей із різних матеріалів. Висока температура випромінювання дозволяє зварювати матеріали, які не можна з'єднати іншими методами (наприклад, метал з керамікою). Висока монохроматичність випромінювання дозволяє сфокусувати промінь у точку діаметром порядку мікрона.
Технічні лазери Ідеально прямий лазерний промінь є зручною «лінійкою». У геодезії та будівництві імпульсні лазери застосовують для вимірювання відстаней на місцевості, розраховуючи їх за часом руху світлового імпульсу між двома точками. Точні вимірювання промисловості виробляють з допомогою інтерференції лазерних променів, відбитих від кінцевих поверхонь вироби.
Лазерний зв'язок Поява лазерів зробила переворот у техніці зв'язку та запису інформації. Існує проста закономірність: що вище несуча частота (менше довжина хвилі) каналу зв'язку, то більше вписувалося його пропускна спроможність. Саме тому радіозв'язок, що спочатку освоїв діапазон довгих хвиль, поступово переходив на все більш короткі довжини хвиль. По лазерному променю можна передати в десятки тисяч разів більше інформації, ніж високочастотному радіоканалу. Лазерний зв'язок здійснюється по оптичному волокну - тонким скляним ниткам, світло в яких за рахунок повного внутрішнього відображення поширюється практично без втрат на багато сотень кілометрів. Лазерним променем записують та відтворюють зображення (у тому числі рухоме) та звук на компакт-дисках.
Лазери в медицині Лазерна техніка широко застосовується і в хірургії, і в терапії. Лазерним променем, введеним через очну зіницю, «приварюють» сітківку, що відшарувалася, і виправляють дефекти очного дна. Хірургічні операції, що проводяться «лазерним скальпелем», менше травмують живі тканини. А лазерне випромінювання малої потужності прискорює загоєння ран і впливає, аналогічне акупунктурі, що практикується східною медициною (лазерна акупунктура).
Наукові дослідження Надзвичайно висока температура випромінювання та висока щільність його енергії дає можливість досліджувати речовину в екстремальному стані, що існує лише у надрах гарячих зірок. Робляться спроби здійснити термоядерну реакцію, стискаючи ампулу із сумішшю дейтерію з тритієм системою лазерних променів (т.зв. інерційний термоядерний синтез). У генній інженерії та нанотехнології (технології, що має справу з об'єктами з характерними розмірами 10 –9 м) лазерними променями розрізають, пересувають та з'єднують фрагменти генів, біологічних молекул та деталі розміром близько мільйонної частки міліметра (10 –9 м). Лазерні локатори (лідери) застосовуються на дослідження атмосфери.
Військові лазери Військове застосування лазерів включає як використання для виявлення цілей і зв'язку, і застосування як зброї. Променями потужних хімічних та ексимерних лазерів наземного чи орбітального базування планується руйнувати чи виводити з ладу бойові супутники та літаки супротивника. Створено зразки лазерних пістолетів для озброєння екіпажів орбітальних станцій військового призначення.
Слайд 2
Слово ЛАЗЕР - це акронім, який розшифровується, як Посилення Світла шляхом Вимушеної Емісії Випромінювання ((L) light (A) amplification (S) stimulatedbythe (E) emissionof (R) radiation) і описує спосіб генерації світла. Всі лазери є оптичними підсилювачами, які працюють шляхом накачування (збудження) активного середовища, розміщеного між двома дзеркалами, одне з яких пропускає частину випромінювання. Активне середовище - це сукупність спеціально підібраних атомів, молекул або іонів, які можуть бути в газоподібному, рідкому або твердому стані і які при збудженні нагнітає дії генеруватимуть лазерне випромінювання, тобто. випромінювати випромінювання у вигляді світлових хвиль (називаються фотонами). Накачування рідини і твердих тіл досягається шляхом опромінення світлом імпульсної лампи, а гази накачуються за допомогою електричного розряду. Що таке лазер?
Слайд 3
Властивості лазерного світла Світловий промінь колімований, що означає, що він переміщається в одному напрямку з дуже маленькою розбіжністю навіть на великі відстані Лазерне світло - монохромне, що складається з одного кольору або вузького діапазону кольорів. У звичайного світла дуже широкий діапазон довжин хвиль або кольорів. Лазерне світло - когерентне, що означає, що всі світлові хвилі переміщуються у фазі разом як у часі, так і в просторі.
Слайд 4
Сьогодні лазери широко застосовуються в медицині, виробництві, будівельній промисловості, геодезії, побутовій електроніці, науковій апаратурі та військових системах. Сьогодні використовуються буквально більйони лазерів. Вони є складовою таких звичних пристроїв, як сканери штрих-коду, що використовуються у супермаркетах, сканери, лазерні принтери та програвачі компакт-дисків. Застосування лазерів
Слайд 5
Після винаходу Майманом в 1960 році рубінового лазера було запропоновано безліч його потенційних застосувань. В галузі медицини можливості лазерів стали розвиватися швидше після 1964 року, коли був винайдений лазер на діоксиді вуглецю, який невдовзі дав хірургам можливість виконувати дуже складні операції, використовуючи фотони замість скальпеля, для проведення операцій. Лазерне світло може проникати всередину тіла, виконуючи операції, які кілька років тому було майже неможливо виконати, за мінімального ризику або дискомфорту для пацієнта. Більш короткі (зелені) лазери використовуються для "зварювання" сітківки, що відшарувалася, і використовуються для розтягування молекул білка для вимірювання їх сили і т.д. Застосування лазерів у медицині
Слайд 6
У 1964 році було припущено можливість застосування рубінового лазера для лікування карієсу, що привернула увагу всього світу. У 1967 році при спробі видалити карієс і підготувати порожнину за допомогою рубінового лазера, але не зміг уникнути пошкодження пульпи зуба, незважаючи на добрі результати, отримані на зубах. Пізніше такі базові дослідження з лазером CO2 також зіткнулися з цією проблемою. Щоб мінімізувати накопичення тепла, замість безперервного випромінювання використовувалися імпульсні лазери. Подальші дослідження продемонстрували, що лазер може давати невеликий місцевий ефект, що анестезує. Подальші розробки призвели до створення лазера, який просвердлює емаль та дентин повністю. При цьому лазер зберігає більше здорової тканини зуба. З сьогоднішніми лазерами практично немає небажаного нагрівання, немає шуму та вібрації. Залишаючи стоматологічне крісло, більшість пацієнтів не відчували болю, їм не треба було чекати, поки пройдуть дію анестетика та оніміння, і не відчували майже ніякого післяопераційного дискомфорту. Лазери точні та практично безболісні та можуть змінити Вашу думку про відвідування стоматолога. Вони можуть змінити все. Застосування лазерів у стоматології
Слайд 7
Лазери - це значний прорив у стоматології як для ясен та інших м'яких тканин, так і для самих зубів. У наші дні значну кількість лазерних технологій та методів лікування набули широкого застосування.
Сьогодні лазери використовуються в таких областях стоматології: Профілактика Пародонтологія Естетична стоматологія Ендодонтія Хірургія Імплантодонтія Протезування Застосування лазерів у стоматології
В даний час лазери широко використовуються в деревообробній промисловості, причому останніми роками область їх поширення значно розширилася. Застосування лазерів полегшує позиціонування заготовок (відеоролик), поєднання зовнішніх малюнків двох заготовок, мінімізацію відходів, що утворюються, монтаж складних конструкційних елементів будівель і споруд. Лазери, що застосовуються в деревообробці, можуть відтворювати лінію, перетин ліній (позначати центр) або 2-х або 3-х мірне зображення (проектори). Лазерні системи в деревообробці
Слайд 9
як логічні елементи для введення та зчитування з пристроїв, що запам'ятовують, в обчислювальних машинах лазерний принтер оптична передача інформації Лазери в обчислювальній техніці
Слайд 10
Лазер можна використовувати для безконтактних вимірювань геометричних розмірів (зазор, довжина, ширина, товщина, висота, глибина, діаметр). За допомогою лазера також можна отримувати комплексні виміри: відхилення від вертикальності; величину площинності поверхні; точність профілів; Існує можливість отримувати похідні величини, такі, як прогин та опуклість.
Лазерні вимірювальні системи дозволяють в автоматичному режимі контролювати параметри продукції та негайно змінювати параметри виробничої лінії, якщо відбувається якесь відхилення. Продукт у цій галузі ексклюзивний, оскільки має наступні властивості: Високоточний Дозволяє контролювати якість і характеристики геометрично складних деталей Не пошкоджує і не руйнує поверхню
Класифікація лазерів Лазери класу IНе становлять небезпеки при безперервному спостереженні або розроблені так, щоб запобігти потраплянню людини під лазерне випромінювання (наприклад, лазерні принтери) Видимі лазери класу 2 (від 400 до 700 нм) негативної реакції зазвичай не становлять небезпеки, але можуть уявляти, якщо дивитися прямо на лазерне світло протягом тривалого часу. Клас 3aЛазери, які зазвичай не завдають шкоди при короткочасному потраплянні в очі, але можуть становити небезпеку при спостереженні з використанням оптики, що збирає (волоконно-оптична лупа або телескоп) Клас 3bЛазери, які становлять небезпеку для очей і шкіри при прямому попаданні лазерного світла. Лазери класу 3b не генерують небезпечне дифузне відображення, за винятком попадання з близької відстані Лазери класу 4Лазери, які становлять небезпеку для очей в результаті прямого, дзеркального та дифузійного відбиття. Крім того, такі лазери можуть бути пожежонебезпечними та викликати опіки на шкірі.
Слайд 12
ЗАХИСТ ОЧІ - Усі, хто перебуває в операційній, повинні надягати спеціальні захисні окуляри. Світло, що виходить із лазера, може серйозно пошкодити рогівку та сітківку незахищених очей. Окуляри повинні мати бічну захист і надягати поверх звичайних окулярів. Лазерні захисні окуляри повинні бути доступні та надягатися всім персоналом, що знаходяться всередині Номінальної небезпечної зони лазерів класу 3b та класу 4, де може відбутися опромінення понад Максимально дозволене. Коефіцієнт поглинання оптичної щільності лазерних захисних окулярів кожної довжини хвилі лазера визначається LaserSafetyOfficer (LSO). На всіх лазерних захисних окулярах чітко відзначається оптична щільність і довжина хвилі, для захисту яких призначені окуляри. Лазерні окуляри перед використанням повинні перевірятися на пошкодження. ВІДОБРАЖЕННЯ - Лазерне світло легко відображається і потрібно уважно стежити за тим, щоб промінь не прямував на поліровані поверхні. ЕЛЕКТРИЧНА НЕБЕЗПЕКА - Внутрішні частини лазера знаходяться під високою напругою і випромінюють невидимим лазерні промені без будь-якого екранування. Тільки фахівці, навчені електричної та лазерної безпеки, авторизовані проводити внутрішнє обслуговування. Заходи безпеки
Слайд 13
– вид зброї спрямованої енергії, що ґрунтується на використанні електромагнітного випромінювання високоенергетичних лазерів. Вражаючий ефект ЛВ визначається в основному термомеханічним і ударно-імпульсним впливом лазерного променя на ціль. В залежності від щільності потоку лазерного випромінювання ці впливи можуть призвести до тимчасового засліплення людини або до руйнування корпусу ракети, літака та ін. В останньому випадку в результаті теплового впливу лазерного променя відбувається розплавлення або випаровування об'єкта, що уражається. При досить велику щільність енергії в імпульсному режимі поряд з тепловим здійснюється ударний вплив, зумовлений виникненням плазми. В даний час у США продовжуються роботи зі створення авіаційного комплексу лазерної зброї. Спочатку передбачається відпрацювати демонстраційний зразок для транспортного літака Боїнг-747 і після завершення попередніх досліджень перейти у 2004р. до етапу повномасштабної розробки. Станом на середину 90-х років найбільш відпрацьованою вважалося тактичну лазерну зброю, яка б поразка оптико-електронних засобів і органів зору людини. Лазерна зброя
Слайд 1
Опис слайду:
Слайд 2
Опис слайду:
Слайд 3
Опис слайду:
Слайд 4
Опис слайду:
Слайд 5
Опис слайду:
Слайд 6
Опис слайду:
Слайд 7
Опис слайду:
Слайд 8
Опис слайду:
Слайд 9
Опис слайду:
Слайд 10
Опис слайду:
Слайд 11
Опис слайду:
Слайд 12
Опис слайду:
Опис слайду:
Надкороткі імпульси лазерного випромінювання використовуються в лазерній хімії для запуску та аналізу хімічних реакцій. Тут лазерне випромінювання дозволяє забезпечити точну локалізацію, дозу, абсолютну стерильність і високу швидкість введення енергії в систему. В даний час розробляються різні системи лазерного охолодження, розглядаються можливості здійснення за допомогою лазерів керованого термоядерного синтезу (найбільш відповідним лазером для досліджень в області термоядерних реакцій, був би лазер, який використовує довжини хвиль, що лежать у блакитній частині видимого спектру). Лазери використовуються і у військових цілях, наприклад, як засоби наведення та прицілювання. Розглядаються варіанти створення на основі потужних лазерів бойових систем захисту повітряного, морського та наземного базування. Надкороткі імпульси лазерного випромінювання використовуються в лазерній хімії для запуску та аналізу хімічних реакцій. Тут лазерне випромінювання дозволяє забезпечити точну локалізацію, дозу, абсолютну стерильність і високу швидкість введення енергії в систему. В даний час розробляються різні системи лазерного охолодження, розглядаються можливості здійснення за допомогою лазерів керованого термоядерного синтезу (найбільш відповідним лазером для досліджень в області термоядерних реакцій, був би лазер, який використовує довжини хвиль, що лежать у блакитній частині видимого спектру). Лазери використовуються і у військових цілях, наприклад, як засоби наведення та прицілювання. Розглядаються варіанти створення на основі потужних лазерів бойових систем захисту повітряного, морського та наземного базування.
Слайд 15
Опис слайду:
Опис слайду:
