ویژگی‌های لیزر

ویژگی‌های لیزر

اسلاید 1: مقدمه ای بر ویژگی های لیزرتکفامی و همدوسی جهتمندی و درخشایی و ...

اسلاید 2: مقدمهحروف واژه لیزر (LASER) به ترتیب حرف اول کلمه های ( Light ) نور ( Amplification ) تقویت(Stimulated) القاییEmission ) ) گسیل Radiation ) ) تابش و به معنی تقویت نور توسط گسیل القایی تابش می باشد. لیزر دستگاهی است برای تولید، تقویت و انتقال باریکه های نوری همدوس باریک و با شدت زیاد گاهی عنوان میزر اپتیکی نیز به لیزر اطلاق می شود. عده ای نور لیزر را به غلط نور متمرکز شده می دانند. آنها به دنبال راهی می گردند که نور معمولی را متمرکز کنند و آن را لیزر بنامند. اما چنین نیست، نور معمولی حاصل فوتونهای ناهمدوس سرچشمه گرفته از تعداد بسیار زیاد اتم های تحریک شده است. این فوتونها از فرو افت الکترونها از تراز انرژی بالاتر اتمی پائین تر نتیجه می شود. لیزرها حاصل تعداد بسیار زیاد فوتونها همدوس هستند که با هم حرکت نموده و از یکدیگر جدا نمی شوند. این فوتونها از فرو افت مستقیم الکترونها از یک تراز به تراز پائین تر اتمی به وجود نمی آید، بلکه این فوتونها در یک مجموعه سه یا چهار ترازی از یک اتم یا مولکول به وجود می آید. لذا روش تولید آن نیز با نور معمولی متفاوت است. نور معمولی نتیجه چیزی است به نام نشر خود به خودی. ولی لیزر نتیجه چیزی است به نام نشر القائی یا تحریکی.

اسلاید 3: تفاوت لیزر با میزر در چیست؟ پاسخ در طول موج نوری است که این دستگاه‌ها می‌توانند تولید کنند. لیزر‌ها پس از میزر‌ها به وجود آمدند. میزر‌ها هم شبیه به لیزر‌ها هستند با این تفاوت که میزر به جای نور مرئی، امواج ماکروویو تولید می‌کنند. میزرها در ناحیه‌ی ماکروویو کار می‌کنند و ابتدای نام آن‌ها، از ابتدا‌ی کلمه‌ی ماکروویو گرفته شده است. فرایند تقویت نور در یک لیزر، با نور بسیار ضعیف شروع می‌شود و آنقدر انرژی به موج نور اضافه می‌شود تا در نهایت یک موج نور متمرکز و قوی داشته باشیم. تجربه های علمی، دو نظریه را راجع به نور مطرح ساخت. اولین نظریه مرتبط با نظریه ذره ای نور است که ابتدا توسط نیوتن مطرح گردید، وی پیشنهاد کرد که نور شامل جریانی از ذره است که از قوانین دینامیکی حرکت که خود از بنیان گذار آن بود تبعیت می کند. دومین نظریه توسط هوک و هویگنس پیشنهاد شد که فرض کردند که نور دارای طبیعت موجی است. پراش واژه ایست که برای بیان انحراف نور از لبه ها و گوشه ها انتخاب شده است، بنابراین سایه های اجسام روی صفحه ای دور از جسم کاملا تیز نیستند. تداخل نور نیز نشان می دهد که نور دارای طبیعت موجی است. پدیده فوتوالکتریک، از جهت دیگر، با پذیرفتن طبیعت ذره ای نور قابل توضیح می باشد. بنابراین هر دو نظریه موجی بودن و ذره ای بودن نور قادرند به توضیح پدیده های فیزیکی که با نور سر و کار دارند بپردازند.

اسلاید 4: 1- تکفامی لیزر مشخصه بارز نور لیزر و خاصیتی که بیشترین ارتباط را با کاربردهای شیمیایی دارد، تکفامی اساسی آن است. این خاصیت از این حقیقت منشأ می‌گیرند که تمام فوتونها در اثر گذار بین دو تراز انرژی اتمی یا مولکولی مشابه ، نشر می‌شوند و بنابراین تقریبا فرکانسهای دقیقا یکسانی دارند. تعداد کمی از فرکانسها با فواصل اندک از یکدیگر ، ممکن است در عمل لیزر حضور داشته باشند، بطورری که برای رسیدن به تکفامی بهینه باید وسیله اضافی دیگری را برای گزینش فرکانس لیزر تعبیه کرد. معمولا برای این کار از یک نسخه استفاده می‌شود که عنصری اپتیکی است که درون حفره لیزر قرار می‌گیرد و به گونه‌ای تنظیم می‌شود، که تنها یک طول موج معین بتواند بین دو آینه انتهایی ، بطور نامتناهی به جلو و عقب حرکت کند.

اسلاید 5: 1-2 کشیدگی بسامد و حد تکفامیابتدا با معنی کاواک آشنا شویم :محفظه ای با دیواره های درونی سیاه و روزنه ای کوچک که تابش های الکترومغناطیسی به آن وارد یا از آن خارج می شوند و تقریباً مانند تابش جسم سیاه رفتار می کند .پایداری سیستم های اپتیکی فقط برای کاواک‌ها یا رزوناتورها در مبحث لیزر مطرح می‌شود. کاواک‌ ها تشدید کننده‌های باز هستند که تنها دو طرف آن‌ها توسط دو آینه بسته‌است. میان دو آینه یک محیط فعال وجود دارد، محیط فعال از ماده‌ای (جامد ، مایع یا گاز) تشکیل شده‌است که الکترون‌های آن بر اثر عمل برانگیختگی به مقدار معین انرژی نشر می‌کنند و این انرژی باید تجمع پیدا کند و زیاد شود بناباین برای تقویت این انرژی در دو طرف کاواک دو آینه قرار داده می‌شود.