Презентация на тему "Лазеры и их применение" 11 класс

Содержание

• 
  Слайд 1
  

  Выполнила: Ученица 11е класса Лицея при СГТУ Ильина Александра Лазеры и их применение 5klass.net

• 
  Слайд 2
  

  «Лазер — это устройство, в котором энергия, например тепловая, химическая, электрическая, преобразуется в энергию электромагнитного поля — лазерный луч.» Н.Г. Басов

  В 1960 г. Мейманом был создан первый аналогичный прибор, работающий в оптическом диапазоне, — лазер (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation — усиление света с помощью вынужденного излучения). Лазеры называют также оптическими квантовыми генераторами.

• 
  Слайд 3
  

  Атомы поглощают световую энергию только определенными порциями — квантами. Когда атом поглощает световой квант — фотон, его внутренняя энергия увеличивается. Атом, у которого запас энергии больше, чем в основном состоянии, называют возбужденным.

• 
  Слайд 4

  Первый шаг к лазеру

  Пучок света, проходя через любое вещество, ослаблялся , но в случае с некоторыми кристаллами выяснилось, что световой луч не ослабляется, а усиливается! В падающем пучке появляется дополнительная энергия. Такой кристалл с дополнительной подсветкой — первый шаг к лазеру.

• 
  Слайд 5
  

  В построенном Мейманом первом лазере рабочим телом был цилиндр из розового рубина. Диаметр стержня был порядка 1 см, длина — около 5 см. Рубин представляет собой окись алюминия (Al2O3), в которой некоторые из атомов алюминия замещены атомами хрома. При поглощении света ионы хрома переходят в возбужденное состояние.

• 
  Слайд 6

  Схема лазера на рубине

• 
  Слайд 7
  

  При достаточной мощности лампы большинство ионов хрома переводится в возбужденное состояние. Процесс сообщения рабочему телу лазера энергии для перевода атомов в возбужденное состояние называется накачкой. Излученный при этом фотон может вызвать вынужденное испускание дополнительных фотонов, которые в свою очередь вызовут вынужденное излучение

• 
  Слайд 8

  В результате образуется каскад фотонов.

  До вспышки лампы ионы хрома находятся в основном состоянии (черные кружки на рис.а). Свет накачки (сплошные стрелки на рис.б) переводит большинство ионов в возбужденное состояние (светлые кружки). Каскад начинает развиваться, когда возбужденные ионы спонтанно излучают фотоны (штриховые стрелки на рис.в) в направлении, параллельном оси кристалла. Фотоны размножаются за счет вынужденного излучения. Этот процесс развивается (рис.г и д),так как фотоны многократно проходят вдоль кристалла, отражаясь от его торцов.

• 
  Слайд 9

  Процесс образования каскада фотонов

• 
  Слайд 10
  

  В 1961 г. Джаваном был создан первый газовый лазер, работающий на смеси гелия и неона. В 1963 г. были созданы первые полупроводниковые лазеры.

• 
  Слайд 11
  

  Внастоящее время список лазерных материалов насчитывает много десятков твердых, жидких и газообразных веществ. Одни лазеры работают в импульсном, другие—в непрерывном режиме.

• 
  Слайд 12
  

  Еслицилиндрический сосуд наполнить смесью гелия и у неона, внутрь его поместить металлические электроды и подать на них высокое напряжение, то смесь газов начнет светиться красноватым светом, почти таким же, как и неоновая реклама .

• 
  Слайд 13

  Гелий-неоновый лазер:а - схема лазера на смеси гелия и неона;

• 
  Слайд 14

  б - схема энергетических уровней гелия и неона.

• 
  Слайд 15
  

  Позже,химики заключили ион неодима в атомную кольчугу.Эта кольчуга позволяет ему удержать энергию возбуждения.

• 
  Слайд 16
  

  Было получено такое химическое соединение, в котором ион неодима находится среди связанных с ним атомов кислорода, а они в свою очередь связаны со сложными органическими группами атомов — лигандами.

• 
  Слайд 17
  

  Но лиганды не ограничиваются ролью защитников неодима. Они обладают еще замечательным свойством: поглощая излучение в широких областях спектра, лиганд возбуждается и при этом либо сразу переходит в основное состояние, либо долго остается в возбужденном состоянии.

• 
  Слайд 18
  

  Частота электромагнитных колебаний излучения рубинового лазера 430 ТГц (4,3 • 1014 Гц) — в миллион раз превосходит частоту, на которой работает телевидение в наше время. Поэтому в принципе один лазерный луч способен транслировать миллионы телевизионных программ и миллиарды радиопередач.

• 
  Слайд 19

  Применение лазеров

  Они используются в технике для сварки, резки, и плавления металлов; В медицине - как бескровные скальпели, при лечении глазных и кожных болезней. Лазерная локация позволила измерить скорость вращения планет, уточнить характеристики движения Луны и планеты Венера.

• 
  Слайд 20
  

  Лазеры используются также в различных приборах для тонких физических исследований. Наконец, применяя лазеры для нагрева плазмы, пытаются с их помощью решить проблему управляемого термоядерного синтеза.

• 
  Слайд 21

  Список использованной литературы

  Ахматова А.С., «Физика, часть2. Оптика и волны», М., 1973г., изд. «Наука». Громов С.В., «Физика 11», 3 издание, М., 2002г., изд. «Просвещение». «Детская энциклопедия» Т.3 «Вещество и энергия», издание 3, М., 1973г., изд. «Педагогика». Мякишев Г.Я., Синяков А.З., Учебник для углубленного изучения физики «Оптика. Квантовая физика», М., 2002г., изд. «Дрофа».

• 
  Слайд 22
  

  Конец!