LASERUL 38254mpt58kjq7y Laserul este echivalentul actiunii de amplificare a luminii prin stimularea emisiei de radiatii. Laserele sunt dispozitive care amplifica lumina si produc raze clare de lumina, ce trec rapid din infrarosu in ultraviolet. O raza de lumina este clara atunci cand undele sau fotonii ei se propaga toate impreuna. De aceea, lumina laser, poate fi extrem de intensa, foarte directionata (sub forma uni fascicul) si foarte pura in culoare (in frecventa).Acum dispozitivele laser lucreaza in gama de frecventa a razelor X. pj254m8358kjjq Laserele forteaza atomii sa stocheze si sa emita lumina intr–un fascicul coerent. Electronii dintr – un atom, intr –un mediu laser sunt la inceput pompati, sau energizati, pina la o limita de excitare, de catre o sursa de curent electric. Ei sunt apoi „stimulati” cu fotoni externi, sa emita energia stocata tot sub forma de fotoni; acest proces este cunoscut sub denumirea de emisie stimulata. Fotonii emisi au o frecventa caracteristica egala cu cea a atomilor si se misca impreuna cu fotonii stimulatori, iar prin interferenta lor excita atomii sa elibereze mai multi fotoni. Amplificarea luminii se face prin miscarea fotonilor intre doua oglinzi paralele stimulandu – se astfel emisia. Lumina monocroma, directionata si foarte intensa, in final, iese prin una dintre oglinzi, care este partial argintata. RAZA LASER EMISIE STIMULATA ATOM Emisia stimulata, procesul fundamental al actiunii laserului, a fost pentru prima oara propus de Albert Einstein in 1917. Principiile functionarii insa, au fost subliniate de fizicienii americani Arthur Leonard Schawlow si Charles Hard Townes in aplicatia lor din anul 1958. Inventia a fost patentata, dar mai tarziu a fost schimbata de fizicianul si inginerul Gordon Gould. In 1960 fizicianul american Theodor Maiman observa prima actiune laser in rubin solid. Un an mai tarziu a fost construit un laser gazos pe baza de heliu – neon, de catre fizicianul american de origine irakiana Ali Javan. Apoi in anul 1966 un laser lichid a fost construit de fizicianul Peter Sorokin. In 1970 tribunalul Oficiului de Inventii al Statelor Unite, atribuie lui Gordon Gould meritul descoperirii principiilor de functionare a laserului. Tipuri de lasere Bazate pe felul mediului folosit, laserele, sunt in general clasificate ca solide, gazoase, semiconductoare, sau lichide. LASERE SOLIDE Cele mai comune lasere au la originea lor fibrele de cristale de rubin si neodim. Manunchiul de fibre este fasonat la capete, prin suprafete paralele si acoperite cu o pelicula nemetalica reflectanta. LASERE SEMICONDUCTOARE Sunt cele mai compacte lasere, care sunt formate din jonctiuni intre semiconductoare cu propietati electrice diferite. Arsenidiu de galiu este cel mai comun semiconductor folosit. Mediul semiconductoarelor este excitat prin aplicarea directa de-a lungul jonctiunii, Aceste tipuri de laser, ofera cea mai mare putere la iesire in impulsuri de lumina (cu durata 12 X 10 15 secunde) si sunt folosite in studiul fenomenelor fizice de durata scurta. Excitarea atomilor din mediul laser solid se face prin descarcari electrice in tub cu xenon, arcuri electrice sau lampi cu vapori de metal. Gama de frecventa a lumini laserului, trece de la infrarosu la violet. LASERE GAZOASE Mediul activ al unor astfel de lasere poate fi din gaze pure, amestec de gaze sau chiar vapori de metale, intr–un tub cilindric de sticla sau de quartz, cu doua oglinzi paralele aflate la capetele tubului. Gazul laserului este excitat prin lumina ultra violeta, fascicole de electroni, curent electric sau prin reactii chimice. Laserul cu mediu gazos de heliu – neon este cel mai cunoscut pentru inalta si stabila lui frecventa, puritatea culorii si pentru cel mai subtire profil al fascicolului de lumina. Laserul cu mediul gazos de dioxid de carbon este foarte eficient si e foarte apreciat pentru cea mai puternica si continua raza laser. O metoda ce permite o crestere de randament, este aceea de a monta vertical lasere miniatura, in circuite electronice. O astfel de aplicatie este folosita in tehnica video si audio digitala (compact disk) si la imprimante laser. LASERE LICHIDE Cele mai utilizate medii laser lichide sunt mediile anorganice. Ele sunt excitate cu lampi flash, in mod pulsatoriu, sau cu lasere cu gaz, cu fascicul continuu. LASERE CU ELECTORNI LIBERI Aceste lasere folosesc electroni neatasati de atomi ce sunt excitati prin unde magnetice. Studiul acestui tip de laser a fost dezvoltat inca din 1977 si a devenit un important instrument de cercetare. Teoretic astfel de lasere, pot acoperi intreg spectrul, de la infrarosu la raze X si sunt capabile sa produca raze de putere foarte mare. Aplicatii laser Folosirea radarelor sunt restrictionate doar de imaginatia noastra. El au devenit instrumente valabile in industrie, cercetare, comunicatii, medicina, arta si cu extindere in aplicatii militare. INDUSTRIE Razele laser puternice pot fi focalizate in spoturi mici cu densitate de putere enorma, ce pot usor incalzi, topii sau vaporiza materiale intr–o maniera foarte precisa. Laserele sunt folosite, de exemplu in prelucrarea diamantelor, a sculelor si dispozitivelor speciale, in microelectronica, la sintetizarea unor materiale si chiar la controlul fuziunii nucleare. Laserele pulsative fac posibila fotografierea cu un timp de expunere de cateva milionimi de secunda si pot fi folosite la monitorizarea deplasarii scoartei terestre, constituind aparaturi eficace in determinarea poluarii aerului si in masurarea distantelor. CERCETARE STIINTIFICA Datorita luminii monocromatice bine directionate, laserele sunt folosite in testarea Teoriilor Relativitatii, in acceleratoarele de particule si prin masurarea schimbarii starilor materiei, se pot studia structuri atomice si moleculare. Cu ajutorul laserelor a putut fi determinata cu exactitate viteza luminii si s – au executat reactii chimice fara precedent. COMUNICATII Lumina laser poate strabate mari distante in spatiu, ara a – si reduce puterea si poate transporta mult mai multe frecvente decat undele radio (de 1000 de ori mai multe canale radio - tv )si este ideal pentru comunicatiile spatiale. Fibrele optice au fost perfectionate pentru a transmite razele laser in comunicatii terestre, in telefonie si retele de calculatoare. Grosimea unui manunchi de fibre
optice trece cu usurinta prin urechile unui ac de cusut Tehnica laser este folosita si in inregistrarile cu inalta densitate a informatiilor, ( aceasta simplificand inregistrarea hologramelor) avand aplicatii practice in domeniul audiovizual al compact discurilor. schema de principiu a inregistrarii informatiilor laser, pe CD Obtinerea hologramelor cu ajutorul laserului MEDICINA Intensitatea razei laser, poate taia, cauteriza si evapora vase de sange si leziuni fara a afecta tesuturile sanatoase. Tehnica laser este intens folosita si in cercetarea medicala, in depistarea afectiunilor si obtinerea tratamentelor biologice. Operatie chirurgicale pe cord
deschis cu ajutorul laserului ARMATA Aplicatiile laser au fost adaptate si utilizate, ca orice noua descoperire tehnica, in armata. Astfel au fost experimentate si dezvoltate tehnologiile in ghidarea sistemelor de rachete, in navigatie aeriana si transmisiuni militare prin sateliti. Folosirea razei laser in domeniul militar, a fost sustinuta si in timpul razboiului rece, ca parte integranta in sistemele de aparare impotriva rachetelor balistice, de insusi presedintele S.U.A. , Ronald Reagan in anul 1983. In aceasta idee a fost experimentat un laser aeropurtat, capabil sa loveasca orice racheta balistica, dar proiectul a fost considerat periculos si foarte costisitor si a fost abandonat in 1986. Posibilitatile razelor laser de a excita selectiv atomii sau moleculele pot deschide cai eficiente in separarea izotopilor necesari construirii noilor tipuri de arme nucleare. Vrem sau nu , cu acest inceput intr–o noua teorie, expusa prima data acum aproape un secol, adaugam in relatia computer, satelit, fuziune nucleara, o noua necunoscuta, LASERUL, a carui folosire poate duce la progresul umanitatii sau …………… BIBLIOGRAFIE: Microsoft Encarta 98 Deluxe Edition. for more clik here. andreistanescu@rdslink.ro
