Презентация по Физике Лазеры и Их применения

Презентация по Физике Лазеры и Их применения.rar
Закачек 3786
Средняя скорость 2913 Kb/s

Презентация по Физике Лазеры и Их применения

Историческая справка Принцип действия лазера Свойства лазерного излучения Виды лазеров Применение лазеров

Историческая справка В 1940г. российский физик В.А.Фабрикант указал на возможность использования явления вынужденного излучения для усиления электромагнитных волн. В 1954г. Российские ученые Н.Г.Басов и А.М.Прохоров и независимо от них амери-канский физик Ч.Таунс использовали явление индуцированного излучения для создания микроволнового генератора радиоволн с длиной волны 1,27 см («мазер»). В 1963г. Н.Г.Басков и А.М.Прохоров и Ч.Таунс были удостоены Нобелевской премии. В 1960г. Американскому ученому Т.Мейману удалось создать квантовый генератор индуцирующий излучение оптического диапазона. Новый генератор назвали «лазер».

Принцип действия лазера На уровне 3 у атомов «время жизни» около 10-8 с, после чего они самопроизвольно переходят в состояние 2 без излучения энергии. «Время жизни» на уровне 2 составляет 10-3 с. Создается «перенаселенность» этого уровня возбужденными атомами. Атомы, «перенаселившие» 2 уровень, самопроизвольно переходят на первый уровень с излучением большого количества энергии. В обычных условиях атомы находятся в низшем энергетиче-ском состоянии. За счет поглощения энергии волны часть атомов переходит в высшее энергетическое состояние (на 3 энергетический уровень).

Свойства лазерного излучения Лазеры создают пучки света с малым углом расхождения (10-5 рад.). Свет, излучаемый лазером, монохроматичен, т.е. Имеет только одну длину волны, один цвет. Лазеры являются самыми мощными источниками света: сотни и тысячи ватт. Мощность излучения Солнца — 7·103Вт, а у некоторых лазеров – 1014Вт.

Виды лазеров Рубиновый лазер Импульсная лампа с зеркаль- ным отражателем «накачивает» энергию в рубиновый стержень. В веществе стержня , возбужден- ном световой вспышкой, возникает лавина фотонов. Отражаясь в зеркалах, она усиливается и вырывается наружу лазерным лучом.

Виды лазеров Газовые лазеры Между зеркалами находится запаянная трубка с газом, который возбуждается электрическим током. Неон светится красным светом, криптон – желтым, аргон – синим.

Виды лазеров Газо-динамический лазер Похож на реактивный двигатель. В камере сгорания сжигается угарный газ с добавлением керо-сина или бензина, или спирта. В мощном газодинамическом лазере свет рождает струю раскаленного газа при давле-нии в десятки атмосфер. Проносясь между зеркалами, молекулы газа начинают отдавать энергию в виде световых квантов, мощность которых 150 — 200 кВт.

Виды лазеров Полупроводниковый лазер В полупроводниковом лазере излучает слой между двумя полупроводниками разного типа (p-типа, n-типа). Через этот слой – не толще листа бумаги – пропускают электрический ток, возбуждающий его атомы.

Виды лазеров Жидкостный лазер Жидкость с красителем в специальном сосуде устанавли-вается между зеркалами. Энергия молекулы красителя «накачивается» оптически с помощью газовых лазеров. В тяжелых молекулах органических красителей вынужден-ное излучение возникает сразу в широкой полосе длин волн. С помощью светофильтров выделяют свет одной длины волны.

Применение лазеров Лазер режет, сваривает, кует, сверлит и т. д. Тонкую вольфрамовую проволоку для электри-ческих лампочек протя-гивают через отверстия в алмазах,пробитые лазер-ным лучом. Рубиновые подшипники – камни для часов – обраба-тывают на лазерных стан-ках-автоматах.

Применение лазеров Лазер режет, сваривает, кует, сверлит и т. д. Лазерный луч сжигает любой, даже самый прочный и жаростой-кий материал. Лазерные станки для шлифовки дорожки качения в кольцах сверхмалых подшипников.

Применение лазеров в медицине В руке у хирурга лазерный скаль-пель. Глазную операцию, которая раньше была бы очень сложной(или невозможной вообще), теперь можно проводить амбулаторно.

Применение лазеров в медицине Красный луч рубинового лазера свободно проходит сквозь оболочку красного шарика и поглощается синим, прожигая его. Поэтому при хирургической операции световой луч воздействует на стенку кровеносного сосуда, «не замечая» самой крови.

Применение лазеров в медицине Лазерный перфоратор «Эрмед-303» для бесконтактного взятия проб крови. Первый отечественный лазерный аппарат «Мелаз-СТ», применяю-щийся в стоматологии.

Применение лазеров в экологии Лазеры на красителях позволяют следить за состоянием атмосферы. Современные города накрыты «колпаком» пыль-ного, закопченного воздуха. О степени его загрязнения можно судить по тому, насколько сильно в нем рассеиваются лазер-ные лучи с разной длиной волны. В чистом воздухе свет не рассеивается, его лучи становятся невидимыми.

Применение лазеров при посадке самолетов Заходя на посадку, самолет движется по пологой траекто-рии – глиссаде. Лазерное устрой-ство, помогающее пилоту, особенно в непогоду, тоже названо «Глис-сада». Его лучи позволяют точно сориентироваться в воздушном прост-ранстве над аэро-дромом.

Применение лазеров в голографии Чтобы сделать цветную голограмму, на вид не отличимую от реального предмета, необходимы три лазера с излучением разного цвета.

Применение лазеров при оформлении театральных постановок Такие картины, нарисован-ные лазерными лучами. Уже сегодня используются для оформления эстрадных концертов и театральных постановок, а когда-нибудь, возможно, специалист по лазерной оптике станет в театре столь же привычной фигурой, как гример или декоратор.

Применение лазеров в электротехнике Миниатюрные метки, сделан-ные на диске лазерным лучом, обеспечивают невиданную пло-тность записи.

Литература С.В.Громов Физика. 11класс/ М. «Просвещение». 2002г. С.Д.Транковский. Книга о лазерах / М. «Детская литература». 1988г. Большой энциклопедический словарь школьника / М. «Большая Российская энциклопедия». 2001г. Энциклопедия для детей.Техника. / М. Аванта. 2004г. Энциклопедический словарь юного физика / М. «Педагогика-Пресс». 1997г.

Слайд- презентацию оформила учитель физики МОУ «Большекустовская средняя общеобразовательная школа» Усынина Любовь Владимировна 2007 г.

  • Скачать презентацию (1.15 Мб)
  • 95 загрузок
  • 5.0 оценка

  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5

Аннотация к презентации

Презентация для школьников на тему «Применение лазеров» по физике. pptCloud.ru — удобный каталог с возможностью скачать powerpoint презентацию бесплатно.

Историческая справка Принцип действия лазера Свойства лазерного излучения Виды лазеров Применение лазеров

Историческая справка

В 1940г. российский физик В.А.Фабрикант указал на возможность использования явления вынужденного излучения для усиления электромагнитных волн. В 1954г. Российские ученые Н.Г.Басов и А.М.Прохоров и независимо от них амери-канский физик Ч.Таунс использовали явление индуцированного излучения для создания микроволнового генератора радиоволн с длиной волны 1,27 см («мазер»). В 1963г. Н.Г.Басков и А.М.Прохоров и Ч.Таунс были удостоены Нобелевской премии. В 1960г. Американскому ученому Т.Мейману удалось создать квантовый генератор индуцирующий излучение оптического диапазона. Новый генератор назвали «лазер».

Принцип действия лазера

На уровне 3 у атомов «время жизни» около 10-8с, после чего они самопроизвольно переходят в состояние 2 без излучения энергии. «Время жизни» на уровне 2 составляет 10-3 с. Создается «перенаселенность» этого уровня возбужденными атомами. Атомы, «перенаселившие» 2 уровень, самопроизвольно переходят на первый уровень с излучением большого количества энергии. В обычных условиях атомы находятся в низшем энергетиче-ском состоянии. За счет поглощения энергии волны часть атомов переходит в высшее энергетическое состояние (на 3 энергетический уровень).

Свойства лазерного излучения

Лазеры создают пучки света с малым углом расхождения (10-5 рад.). Свет, излучаемый лазером, монохроматичен, т.е. Имеет только одну длину волны, один цвет. Лазеры являются самыми мощными источниками света: сотни и тысячи ватт. Мощность излучения Солнца — 7·103Вт, а у некоторых лазеров – 1014Вт.

Виды лазеров

Рубиновый лазер Импульсная лампа с зеркаль- ным отражателем «накачивает» энергию в рубиновый стержень. В веществе стержня , возбужден- ном световой вспышкой, возникает лавина фотонов. Отражаясь в зеркалах, она усиливается и вырывается наружу лазерным лучом.

Газовые лазеры Между зеркалами находится запаянная трубка с газом, который возбуждается электрическим током. Неон светится красным светом, криптон – желтым, аргон – синим.

Газо-динамический лазер Похож на реактивный двигатель. В камере сгорания сжигается угарный газ с добавлением керо-сина или бензина, или спирта. В мощном газодинамическом лазере свет рождает струю раскаленного газа при давле-нии в десятки атмосфер. Проносясь между зеркалами, молекулы газа начинают отдавать энергию в виде световых квантов, мощность которых 150 — 200 кВт.

Полупроводниковый лазер В полупроводниковом лазере излучает слой между двумя полупроводниками разного типа (p-типа, n-типа). Через этот слой – не толще листа бумаги – пропускают электрический ток, возбуждающий его атомы.

Жидкостный лазер Жидкость с красителем в специальном сосуде устанавли-вается между зеркалами. Энергия молекулы красителя «накачивается» оптически с помощью газовых лазеров. В тяжелых молекулах органических красителей вынужден-ное излучение возникает сразу в широкой полосе длин волн. С помощью светофильтров выделяют свет одной длины волны.

Применение лазеровЛазер режет, сваривает, кует, сверлит и т. д.

Тонкую вольфрамовую проволоку для электри-ческих лампочек протя-гивают через отверстия в алмазах,пробитые лазер-ным лучом. Рубиновые подшипники – камни для часов – обраба-тывают на лазерных стан-ках-автоматах.

Лазерный луч сжигает любой, даже самый прочный и жаростой-кий материал. Лазерные станки для шлифовки дорожки качения в кольцах сверхмалых подшипников.

Применение лазеровв медицине

В руке у хирурга лазерный скаль-пель. Глазную операцию, которая раньше была бы очень сложной(или невозможной вообще), теперь можно проводить амбулаторно.

Красный луч рубинового лазера свободно проходит сквозь оболочку красного шарика и поглощается синим, прожигая его. Поэтому при хирургической операции световой луч воздействует на стенку кровеносного сосуда, «не замечая» самой крови.

Лазерный перфоратор «Эрмед-303» для бесконтактного взятия проб крови. Первый отечественный лазерный аппарат «Мелаз-СТ», применяю-щийся в стоматологии.

Применение лазеровв экологии

Лазеры на красителях позволяют следить за состоянием атмосферы. Современные города накрыты «колпаком» пыль-ного, закопченного воздуха. О степени его загрязнения можно судить по тому, насколько сильно в нем рассеиваются лазер-ные лучи с разной длиной волны. В чистом воздухе свет не рассеивается, его лучи становятся невидимыми.

Применение лазеровпри посадке самолетов

Заходя на посадку, самолет движется по пологой траекто-рии – глиссаде. Лазерное устрой-ство, помогающее пилоту, особенно в непогоду, тоже названо «Глис-сада». Его лучи позволяют точно сориентироваться в воздушном прост-ранстве над аэро-дромом.

Применение лазеровв голографии

Чтобы сделать цветную голограмму, на вид не отличимую от реального предмета, необходимы три лазера с излучением разного цвета.

Применение лазеровпри оформлении театральных постановок

Такие картины, нарисован-ные лазерными лучами. Уже сегодня используются для оформления эстрадных концертов и театральных постановок, а когда-нибудь, возможно, специалист по лазерной оптике станет в театре столь же привычной фигурой, как гример или декоратор.

Применение лазеровв электротехнике

Миниатюрные метки, сделан-ные на диске лазерным лучом, обеспечивают невиданную пло-тность записи.

С.В.ГромовФизика. 11класс/ М. «Просвещение». 2002г. С.Д.Транковский. Книга о лазерах / М. «Детская литература». 1988г. Большой энциклопедический словарь школьника / М. «Большая Российская энциклопедия». 2001г. Энциклопедия для детей.Техника. / М. Аванта. 2004г. Энциклопедический словарь юного физика / М. «Педагогика-Пресс». 1997г.

Слайд- презентацию оформила учитель физики МОУ «Большекустовская средняя общеобразовательная школа» Усынина Любовь Владимировна 2007 г.

Презентация была опубликована год назад пользователемИлья Варин

Похожие презентации

Презентация на тему: » презентация по физике лазеры и их применение» — Транскрипт:

5 Рабочее тело Длина волны Источник накачки Применение Гелий-неоновый лазер 632,8 нм (543,5; 593,9; 611,8 нм, 1,1523; 1,52; 3,3913 мкм) Электрический разряд Интерферометрия, голография, спектроскопия, считывание штрих-кодов, демонстрация оптических эффектов.

6 Рабочее тело Длина волны Источник накачки Применение Углекислотный лазер (CO 2 ) 10,6 мкм, (9,6 мкм) Поперечный (большие мощности) или продольный (малые мощности) электрический разряд, химическая реакция (DF- CO 2 лазер) Обработка материалов (резка, сварка), хирургия.

7 Рабочее тело Длина волны Источник накачки Применение Лазер на красителях нм (Стильбен), нм (Кумарин 102), нм (Родамин 6G), другие Другой лазер, импульсная лампа. Научные исследования, косметическая хирургия,разделение изотопов. Рабочий диапазон определяется типом красителя.

8 Рабочее тело Длина волны Источник накачки Применение Гелий-ртутный лазер на парах металлов 567 нм, 615 нм Электрический разряд в смеси паров металла и гелия. Археология, научные исследования, учебные лазеры.

9 Рабочее тело Длина волны Источник накачки Применение Лазер на парах золота 627 нм Электрический разряд Археология, медицина.

10 Рабочее тело Длина волны Источник накачки Применение Рубиновый лазер 694,3 нм Импульсная лампа Голография, удаление татуировок. Первый представленный тип лазера (1960).

11 Рабочее тело Длина волны Источник накачки Применение Титан-сапфировый лазер нм Другой лазер Спектроскопия, лазерные дальномеры, научные исследования.

12 Рабочее тело Длина волны Источник накачки Применение Лазер на александрите с легированием хромом Настраивается в диапазоне от 700 до 820 нм Импульсная лампа, Лазерные диоды. Для непрерывного режима дуговая ртутная лампа Дерматология, лазерные дальномеры.

13 Рабочее тело Длина волны Источник накачки Применение Лазер на свободных электронах Длина волны рентгеновского лазера варьируется в диапазоне 0,085-6 нм. Пучок релятивистских электронов Исследования атмосферы, материаловедение, медицина, противоракетная оборона.


Статьи по теме