Page Rank اعزام به دوره های فشرده آموزش زبان انگلیسی در کالج زبان لندن شعبه کوالالامپور
[خانه] [انجمن فیزیکدانان جوان ایران] [چت روم هوپا] [درباره ما] [سفارش آگهی] [تماس با ما] [ورود] [عضویت]
جستجو :

آشنایی با لیزر

نگاه اجمالی

لیزر کشفی علمی می‌باشد که به عنوان یک تکنولوژی در زندگی مدرن جا افتاده است. لیزرها به مقدار زیاد در تولیدات صنعتی ، ارتباطات ، نقشه ‌برداری و چاپ مورد استفاده قرار می‌‌گیرند. همچنین لیزر در پژوهشهای علمی و برای محدوده وسیعی از دستگاههای علمی‌ ، موارد مصرف پیدا کرده است. برتری لیزر در این است که از منبعی برای نور و تابشهای کنترل شده ، تکفام و پرتوان تولید می‌کند. تابش لیزر ، با پهنای نوار طیفی باریک و توان تمرکزیابی شدید ، چندین برابر درخشانتر از نور خورشید است.

تاریخچه

انیشتین در 1917 میلادی نظریه گسیل القایی را بیان داشت و روابط مشهور جذب و نشر را به جهان عرضه نمود. بر پایه این تئوری چهل سال بعد ، تاونز و همکاران او ، نخستین تقویت کننده گسیل القایی را با بکار گیری آمونیاک مورد آزمایش قرار داده و سیستمی‌ به اسم میزر پدید آوردند که در فرکانس 2.3X1011Hz کار می‌کرد.

نخستین لیزر در 1960 بوسیله میلمن ، با استفاده از یاقوت قرمز (ترکیبی از اکسید آلومینیوم خالص به همراه 5 درصد اکسید کروم III ساخته شد و اولین لیزر گازی He - Ne توسط دکتر علی جوان در آزمایشگاه شرکت Bell در آمریکا ساخته شد. در سال 1986 کشف شد که منبع لیزر می‌تواند نور همدوس تابش کند، به گونه‌ای که دامنه و فاز آن در تمامی‌ نقاط فضا ، قابل سنجش و تعیین باشد. یکی دیگر از خواص لیزر ، همگرایی بالای آن است. به دلیل این ویژگی ، تمامی انرژی پرتو لیزر تقریبا در یک فرکانس متمرکز می‌‌شود. لذا تکفامی و بالا بودن شدت آن ایده‌آل است.

نحوه ایجاد پرتو لیزر

اولین شرط ایجاد لیزر ، داشتن ماده یا محیطی است که بتواند انرژی را در خود ذخیره کند. نمونه‌هایی از این مواد عبارتند از: بلورهایی مثل یاقوت ، ایتریوم ، آلومینیوم گارنت ، (
) یا گازهایی مثل CO2 و He - Ne و ... و مایعاتی مانند رنگهای رودآمین – 6G می‌‌باشد. انیشتین در سال 1916 نشان داد که گسیل القایی نور را می‌توان از یک اتم برانگیخته بدست آورد.

چنانچه اتم و یا مولکول در تراز بالاتر E2 واقع شود و فوتونی با فرکانس‌ v با اتم برانگیخته وارد برهمکنش شود. بطوری که
hv = E2 _ E1 باشد، در این صورت احتمال معینی وجود خواهد داشت که اتم به تراز پایینتر بیافتد. در نتیجه ، دو فوتون حاصل می‌‌شود، فوتون القا کننده و القا شونده ، که هر دو همفاز هستند.در عین حال ، اگر اتمهایی به تعداد N2 در تراز E1 باشند، می‌توانند با جذب فوتونهای فوق ، برانگیخته شده و به تراز انرژی E2 برسند.

چنانچه هدف به دست آوردن تابش همدوس باشد، باید سعی شود که N2 >> N2 گردد، به عبارت دیگر ، تجمع معکوس رخ دهد. فرآیندی که طی آن تجمع معکوس صورت می‌‌گیرد، دمش می‌نامند. وقتی یک سیستم دو ترازی با محیط اطراف خود در حال تعادل گرمایی باشد، جمعیت تراز انرژی بالاتر Nj کمتر از جمعیت تراز Ni خواهد بود. با استفاده از فرآیند اشباع شدن می‌توان Ni را با Nj مساوی گردانید. بطوری که مقدار جذب به صفر تنزل یابد.

چنانچه بتوان مقدار Nj را بیشتر از Ni نمود، اکثر اتمهای سیستم که به حالت برانگیخته می‌‌روند، تمایل خواهند داشت که به حالت انرژی کمتر برگردند. بدیهی است که این تمایل به وسیله کوانتای تابش فرودی تشدید می‌گردد. بدین معنی که سیستم نه تنها فوتون فرودی را جذب نمی‌کند بلکه فوتون فرودی باعث برانگیختگی سیستم برانگیخته شده که با سقوط به حالت پایینتر دو کوانتا انرژی تابشی از دست می‌دهد (فوتون مربوط به اتم برانگیخته به همراه فوتون فرودی). تمام این فرآیندها تابش لیزر را بوجود می‌آورند.

قرار دادن محیط تولید لیزر در یک مشدد نوری با انتهای آینه‌ای که تابش را در محیط تولید لیزر به جلو و عقب می‌فرستد، سبب تراکم تابش سطوح بالا در تشدید کننده بوسیله ادامه گسیل القایی می‌شود. سپس تابش لیزر از طریق آینه‌ای نیمه شفاف ، از یک انتهای کاواک به بیرون گسیل می‌شود.



تفاوت پرتو لیزر با نور معمولی

پرتو لیزر دارای چهار خاصیت مهم است که عبارتند از: شدت زیاد ، مستقیم بودن ، تکفامی‌ و همدوسی. لیزرها در اشکال گوناگون وجود دارند. ممکن است تصور شود که پرتو لیزر همانند اشعه ایکس ، گاما ، ماورا بنفش (UV) و مادون قرمز (IR) ، جایگاهی معین در طیف الکترومغناطیسی را داراست، حال آنکه این پرتو می‌تواند هر کدام از فرکانسهای محدوده طیف نامبرده را در برگیرد، با این تفاوت که دارای مشخصاتی از قبیل تکفامی ، همدوسی و شدت زیاد است.

اینکه چگونه می‌توان پرتو لیزری با فرکانسهای دلخواه را تولید نمود، کار دشواری است که عملا با آن روبرو هستیم. مشکل دیرپا در تابش لیزری ، فقدان پوشش گسترده طول موجی در آن است. به دلیل اینکه لیزرها به‌ خودی ‌خود فاقد قابلیت تنظیم طول موج هستند، پوشش کل طیف نورانی نیاز به ابزارهای متعدد و جداگانه دارد.

نمونه‌هایی از لیزرهای متداول

    لیزرهای متدوال مادون قرمز (IR (2 _ 10μm: لیزر مونو اکسید کربن (CO) ، لیزر دی اکسید کربن (CO2) و بلورهای هالیدهای قلیایی و ابزار دیودی. لیزر نئودنیوم یق (
) تابشی در طول موج 1.06 میکرومتر تولید کرده و لیزرهای الکساندریت یا دیودهای مخابراتی قابل تنظیم در IR نزدیک هستند. (طول موج از 2000nm تا 700nm)

    لیزرهای محدوده نامرئی (400 _ 700nm): لیزرهای آرگون _ کریپتون و لیزر هلیوم _ نئون، لیزرهای رنگی و لیزر تیتانیوم_یاقوت کبود.

    لیزرهای محدوده ماورای بنفش (200 _ 400nm): لیزرهای اگزایمر (لیزر هالید گاز نادر) ، نیتروژن ، لیزر رنگی با فرکانس دو برابر شده ،
لیزرهای با فرکانس چندین برابر شده.

طبقه بندی لیزر در حالت کلی

    لیزر پیوسته کار
    لیزر پالسی

هولوگرام

هولوگرام یک تصویر سه بعدی است که با استفاده از لیزر ایجاد می شود . نور دستگاه لیزر به دو پرتو می شکند . یکی از پرتوها با انعکاس از روی یک آینه از روی شی به صفحه عکاسی می تابد . پرتو دیگر به وسیله آینه دیگری بدون برخورد به شی به صفحه عکاسی فرستاده می شود . صفحه عکاسی در جایی قرار داده می شود که دو پرتو تلاقی می کنند . سپس صفحه عکاسی ظاهر می شود و ، در صورتی که به طریق صحیح به آن نور تابانده شود ، هولوگرام را پدیدار می کند.

چگونگی ایجاد این دو دسته تا حدود زیادی بستگی به ساختار درونی محیط تولید لیزر ، مکانیزم ایجاد لیزر و پارامترهای دیگر دارد که بررسی آنها خارج از این مقوله است. از لحاظ کاربردی ، لیزر‌های پالسی با مدت پالس 12-10 ثانیه در دسترس هستند. چنین لیزرهایی در جهت پژوهش در فرایندهایی که در گازها و مایعات ، با سرعتهای بسیار بسیار سریع رخ می‌‌دهد، بکار برده می‌شوند.



منبع: رشد



www.HUPAA.com
محک
● مقالات فیزیک
● اخبار فیزیک
● مطالب پربیننده
● کوانتوم و فیزیک جدید
● الکترومغناطیس
● نظریات ایرانی
● نجوم و اخترفیزیک
● فلسفه و متافیزیک
● نانوتکنولوژی
● برق و الکترونیک
● هواشناسی و فیزیک جو
● فیزیک نور و اپتیک
● مکانیک و ترمودینامیک
● مطالب متفرقه
● معرفی کتاب
● دانشمندان
● فیزیک در ایران
● سایتهای فیزیک انگلیسی
● سایتهای فیزیک فارسی
● دانلود نرم افزار
● تصاویر دیدنی
● پزشکی و سلامت
امکانات
● خانه
● انجمن فیزیکدانان جوان ایران
● چت روم هوپا
● درباره ما
● سفارش آگهی
● تماس با ما
● عضویت در انجمن
● ورود
● RSS
آگهی های متنی
● ادامه تحصیل در مالزی
● دانشگاه های مالزی
● سعيد سيوف جهرمي
● هر آنچه می خواهید
● مجله پزشکی
● توصیه های پزشکی
● پس از باران
● انجمن علمی فیزیک پیام نور
● دانلود کامل
● سایت گردشگری آنوبانی نی
● جاویدان
● سنگ شکن
● آگهی رایگان
● ایتکا
● پزشکی
● مجله علمی
● پی سی گیمرز
● موسسه پروفسور حسابی
● میهن کمپ
● پی سی وبلاگ
● کتاب هفته
● دهکده فضایی
● ایران حافظ
● دکتر علی افضل صمدی
عضویت در خبرنامه
ایمیل :
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
پزشکی و سلامت
آخرین گفتگوها در انجمن
توزیع بار یکنواخت روی دو کره دور از هم (0 پاسخ)
چرا میدان الکتریکی داخل هادی صفر میباشد؟ (9 پاسخ)
اندازه حرکت مداری در مختصات کروی (0 پاسخ)
فضایی مثال بزنید که تخت نباشد اما هموستار آن صفر باشد (0 پاسخ)
تصاویر نجومی (1263 پاسخ)
نمونه سوالات المپياد فيزيك (11 پاسخ)
اثبات فرمولی برای بدست آوردن فاصله کانونی از طریق بزرگنمایی (3 پاسخ)
تدریس به روایت ریچارد فاینمن (2 پاسخ)
برنامه نویسی با فرترن (1 پاسخ)
دانشگاه‌های عالی با ۴۰۰ هزار صندلی خالی در ایران (1 پاسخ)
کلوین و صفر مطلق (5 پاسخ)
کاربردهای صنعتی فناوری هسته ای 2 (1 پاسخ)
ردیاب های رادیواکتیو و ایزوتوپ های ردیاب (1 پاسخ)
فیزیک هسته ای یا مهندسی هسته ای؟ (2 پاسخ)
چرا در سه بُعد وقتی که تانسور ریچی صفره امواج گرانشی نداریم؟ (0 پاسخ)
معادلات ماکسول و اندازه میدانهای مغناطیسی و الکتریکی (0 پاسخ)
آنچه باید در مورد اشکال نرم‌افزاری هارت‌بلید بدانید (1 پاسخ)
ضریب اصطکاک بزرگتر از یک میشه؟ (11 پاسخ)
چرا دنیا به محض به وجود امدن نابود نشد؟ (4 پاسخ)
دستگاه مختصات راستگرد یعنی چی؟ (5 پاسخ)
خواب و نسبیت (29 پاسخ)
معادله برای محاسبه ی شدت نور (موج الکترومغناطیسی) (1 پاسخ)
کهکشان ها (108 پاسخ)
سحابی ها (27 پاسخ)
به نظر شما موجودات هوشمند دیگری در کائنات وجود دارد؟ (40 پاسخ)
مگس‌ها می‌توانند مانند جت‌های جنگنده مانور دهند (1 پاسخ)
چه اجسامی ضریب اصطکاک بیشتر از یک دارند؟ (2 پاسخ)
حل انتگرال و دیورژانس گرفتن (5 پاسخ)
تبدیلات لورنتس (فیزیک نوین ) (0 پاسخ)
مدلینگ مداری multi-junction solar cell (2 پاسخ)
آیا سرعت مطلقا صفر وجود داره؟ (8 پاسخ)
معرفی منابع فيزيک کوانتوم (4 پاسخ)
اگر نور وارد سیاهچاله شود باعث کوتاه شدن طول موج نور میشود؟ (2 پاسخ)
شدت نور در محیط غلیظ مثل شیشه (0 پاسخ)
سرعت نور چگونه اندازه گرفته شده است؟ (6 پاسخ)
هواپیما یا هلیکوپتر مدل(دست ساز) (8 پاسخ)
راهنمایی در مورد خرید تلسکوپ (12 پاسخ)
چت روم فیزیک (68 پاسخ)
بوزون هیگز و تاثیر آن بر ذرات (2 پاسخ)
سن شما چند است (44 پاسخ)
نیمه رسانا (9 پاسخ)
مفهوم مشتقات بالاتر (2 پاسخ)
شار مغناطیسی در صنعت چه کاربردی داره؟ (3 پاسخ)
چرا در رشته هوا فضا مباحث مکانیک هست؟ (2 پاسخ)
ایده های کیومرث خالقی (2 پاسخ)
پارسی را پاس بداریم (672 پاسخ)
آزمایش بررسی قوانیین کیرشهف(آز فیزیک2) (4 پاسخ)
درخواست اطلاعات فنی سیستم تعلیق پژو 405 (0 پاسخ)
بررسی یک مثال نقض کننده (نسبیت و قانون عمل و عکس العمل) (10 پاسخ)
چگونگیِ دادن مختصات در نرم افزار کتیا (1 پاسخ)
ساخت گلایدر (16 پاسخ)
بار دیـنـامیکی (1 پاسخ)
استثناء در انبساط و انقباض اجسام (2 پاسخ)
دانشجویان فوتونیک و مهندسی اپتیک و لیزر خود را معرفی کنید (24 پاسخ)
جهان های موازی چیست؟ (40 پاسخ)
علم در هفته ای که گذشت (9 پاسخ)
فرصتی برای ایده پروری (94 پاسخ)
شوخي و فكاهي در رياضيات و فيزيك (321 پاسخ)
جابه جایی الکترون و پروتون (4 پاسخ)
آیا سرعت جسم با جرم جسم رابطه ی مستقیم دارد؟ (8 پاسخ)
مقالات فیزیک
شک و تردید در مورد امواج گرانشی بیگ بنگ!
بازنگری در ساختار پوستۀ ستاره نوترونی
تغذیه کهکشانی عظیم توسط سیاهچالۀ مرکزی اش!
آغاز فرآیند طولانی شروع مجدد فعالیت برخورد دهنده سرن
سیاهچاله ها بادهای بسیار قوی ایجاد می کنند!
منشاء نور عجیب، در مریخ چیست؟
معرفی کتاب‌: در جستجوی بسگیتی
نخستین نقشه مغز جنین انسان ارائه شد
استیون هاوکینگ: شرط را من بردم
چرا «لکه سرخ» مشتری هرگز نمی‌میرد؟
احتمال حیات میکروبی در “انسلادوس”
چه تعداد “کهکشان” وجود دارد؟
خلا کوانتومی به انرژی تاریک “راننده جهان ما” نیرو می دهد!
گزارشی از موسسات پژوهشی و انجمن های ترویج علم در آلمان
آشنایی با آنتروپی - فیلم
آشنایی با تورم کیهانی
آیا حیات در زمین از آتشفشان ها آغاز شد؟
دانشمندان نخستین لحظات تولد جهان را مشاهده کردند!
هندسه نا اقلیدسی و نسبیت عام اینشتین
دانشمندان امواج گرانشی بیگ بنگ را مشاهده کردند!
انتقام ویران کنندۀ “ستارگان مرگ” در سحابی جبار!
کشف ستاره ای ابر غول ۱۳۰۰ برابر خورشید!
جستجوی ناسا برای “سیاره X” بی نتیجه ماند!
ESA به شکار سیاره ها می‌رود
بازتاب شرایط پس از بیگ بنگ در کهکشان جدید
اثرات نسبیتی ساعت اتمی در فضاپیما
آیا نوترینوهای جرم‌دار معمای کیهان‌شناسی را حل می کنند؟
سیاره های بیگانه تقریبا دو برابر شد!
ظهور اثرات غیرعادی در چگالیده‌ی بوز-انیشتین
آخرین نظریه اینشتین: نظریه میدان واحد
ادامه ...
اخبار فیزیک
اندازه‌گیری فاصله 10 برابر دورتر در کهکشان راه‌شیری امکانپذیر شد
برای اولین ماه گرفتگی سال 93 آماده شوید!
کانون فضایی ایران، «شب یوری» را گرامی داشت
ساخت یک آزمایش نوترینوی زیرزمینی بسیار عظیم در چین
زحلِ طلایی و آبی!
نصب طیف‌نگار قدرتمند سه‌بعدی روی تلسکوپ بسیار بزرگ
تولد ستارگان جدید در لبه کهکشان راه شیری
انتقال داده‌های اینترنتی با نور خورشید
کشف نخستین قمر فراخورشیدی اطراف سیاره بیگانه
سرعت گسترش کائنات مشخص شد
نزدیکترین مقابله زمین و مریخ پس از شش سال
اولین تصویر از ماده تاریک در قلب کهکشان راه‌شیری
ساخت مینی‌قلب آزمایشگاهی قابل رشد در بدن
مشاهده بلعیده‌شدن یک ابر گازی توسط سیاهچاله
دانشجوی دختر ایرانی، برنده جایزه ادیسون شد
ادامه ...
مطالب پربیننده
دانشمندان نخستین لحظات تولد جهان را مشاهده کردند! (39+)
هندسه نا اقلیدسی و نسبیت عام اینشتین (29+)
آشنایی با تورم کیهانی (23+)
دانشمندان امواج گرانشی بیگ بنگ را مشاهده کردند! (21+)
آیا حیات در زمین از آتشفشان ها آغاز شد؟ (21+)
آشنایی با آنتروپی - فیلم (21+)
استیون هاوکینگ: شرط را من بردم (21+)
گزارشی از موسسات پژوهشی و انجمن های ترویج علم در آلمان (17+)
احتمال حیات میکروبی در “انسلادوس” (15+)
چه تعداد “کهکشان” وجود دارد؟ (14+)
دانشجوی دختر ایرانی، برنده جایزه ادیسون شد (14+)
سرعت گسترش کائنات مشخص شد (13+)
خلا کوانتومی به انرژی تاریک “راننده جهان ما” نیرو می دهد! (11+)
کشف یکی از 'نخستین' ستارگان عالم (9+)
کشف سیارکی با دو حلقه برای نخستین بار (9+)
ادامه ...
[خانه] [انجمن فیزیکدانان جوان ایران] [چت روم هوپا] [درباره ما] [سفارش آگهی] [تماس با ما] [ورود] [عضویت]
جستجو :
Copyright 2003 - 2014 © Hupaa.com , All rights reserved.