МИНИСТЕРСТВО ПРОСВЕЩЕНИЯ ПМР
МУ «Дубоссарское УНО»
МОУ «Средняя общеобразовательная русско-молдавская школа №7»
г. Дубоссары
по физике на тему:
Исследователь:
учащаяся 11 класса −
Попова Анна Олеговна.
Научный руководитель работы:
учитель физики
I квалификационной категории –
Морозюк Александр Иванович
г. Дубоссары, 2012 год.
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 4
1. ЛАЗЕРЫ 7
1.1.Свойства лазерного излучения 8
1.2.Принцип действия лазеров 8
1.3.Трехуровневая система 10
2. УСТРОЙСТВО РУБИНОВОГО ЛАЗЕРА 11
3.КЛАССИФИКАЦИЯ ЛАЗЕРОВ И ИХ ХАРАКТЕРИСТИКИ 12
3.1.Твёрдотельный лазер 15
3.2. Газовый лазер 17
3.3. Жидкостный лазер 19
3.4. Полупроводниковый лазер 20
3.5. Химический лазер 22
3.6. Эксимерный лазер 25
4. ПРИМЕНЕНИЕ ЛАЗЕРОВ 27
4.1. Наука 27
4.1.1. Спектроскопия 27
4.1.2. Измерение расстояния до Луны 27
4.1.3. Создание искусственных опорных звезд 28
4.1.4. Фотохимия 28
4.1.5. Лазерное намагничивание 28
4.1.6. Лазерное охлаждение 29
4.1.7. Термоядерный синтез 29
4.1.8. Оптический (лазерный) пинцет 30
4.2. Вооружение 30
4.2.1. Лазерное оружие 30
4.2.2. Лазерный целеуказатель 31
4.2.3. Системы обнаружения снайперов 32
4.2.4. Постановка помех снайперам 32
4.2.5. Введение противника в заблуждение 33
4.2.6. Дальномеры 33
4.2.7. Лазерное наведение 34
4.2.8. Лазерное стрелковое оружие (потенциально) 35
4.3. Промышленность 36
4.3.1. Поверхностная лазерная обработка 36
4.3.2. Лазерное оплавление 37
4.3.3. Получение поверхностных покрытий 38
4.3.4. Ударное воздействие 38
4.3.5. Лазерная сварка 39
4.3.6. Лазерное разделение материалов 39
4.3.7. Лазерная размерная обработка 40
4.4. Медицина 41
4.4.1. Лазерная стоматология 42
4.4.2. Лазерная хирургия 43
4.4.3. Лазерная коррекция зрения 43
4.4.4. Лазеры в дерматологии 44
4.5. Лазеры в связи и информационных технологиях 48
4.5.1. Волоконно-оптическая связь 48
4.5.2. Лазерный принтер 49
4.5.3. Оптический компьютер 50
4.5.4. Компакт-диск 51
4.6. Лазеры в культуре 54
4.6.1. Лазерное шоу 54
4.6.2. Лазерная арфа 57
Литература 61
ВВЕДЕНИЕ
B последние годы внедрение лазерной техники во все отрасли народного хозяйства значительно расширилось. Уже сейчас лазеры используются в космических исследованиях, в машиностроении, в медицине, в вычислительной технике, в самолетостроении и военной технике. Появились публикации, в которых отмечается, что лазеры пригодились и в агропроме. Непрерывно совершенствуется применение лазеров в научных исследованиях – физических, химических, биологических.
B результате гонки вооружений ускоренными темпами идет использование лазеров в различных видах военной техники – наземной, морской, воздушной.
Ряд образцов лазерной техники – дальномеры, высотомеры, локаторы, системы самонаведения – поступили па вооружение в армиях. В военных приборах в качестве источника излучения используется лазер.
В 1955–1957 годах появились работы Н.Г. Басова, Б.М. Вула, Ю.М. Попова и А.М.
Прохорова в России, а также американских ученых Ч. Таунса и А. Шавлова, в которых были приведены научные обоснования для создания квантовых генераторов оптического диапазона. В декабре 1960 года Т. Мейман сумел построить первый, успешно работающий лазер с рубиновым стержнем в качестве активного вещества.
В 1960 году под руководством американского ученого А. Джавана был создан газовый лазер. Он использовал в качестве активной среды смесь газов гелия и неона.
В 1962 году практически одновременно в России и в США был создан лазер, у которого в качестве активного вещества применили полупроводниковый элемент.
Заслуги русских ученых в деле развития квантовой электроники, а также вклад американских ученых были отмечены Нобелевской премией. Её получили в 1964 году Н.Г. Басов, А.М. Прохоров и Ч. Таунс. С этого момента началось бурное развитие лазеров и приборов, основанных на их использовании.
Большой вклад советские ученые и инженеры внесли в решение такой проблемы, как обеспечение безопасности посадки самолетов в сложных условиях.
В последнее время получила распространение еще одна важная область применения лазеров – лазерная технология, с помощью которой обеспечивается резка, сварка, легирование, скрайбирование металлов и обработка интегральных микросхем.
Значительный эффект получен и при использовании лазеров в медицине. Был создан лазерный скальпель. Возникла лазерная микрохирургия глаза.
Лазеры применяются в стоматологии, нейрохирургии, при операциях на сердце и диагностике заболеваний. Ультрафиолетовые лазеры применяют для раннего обнаружения раковых опухолей.
Имеются определенные успехи и по использованию лазеров в агропроме.
В пищевой промышленности исследуются возможности применения лазеров для улучшения качества хлебопродуктов, ускорения производства безалкогольных напитков с улучшенными свойствами, сохранения качества мяса и мясопродуктов.
Даже такие работы, как предварительная обработка режущего инструмента и подшипников в аппаратах пищевого машиностроения, дает значительное увеличение срока службы этих устройств.
Огромные средства направляются на создание лазеров большой мощности, а также рентгеновских и химических лазеров.
Цель: Узнать, что такое лазер и принципы его применения.
|
