تدریس فیزیک لیزر با شکوفه ساتری

تدریس فیزیک لیزر با شکوفه ساتری

تاریخچه مختصر لیزر

بنیادها

در سال 1917 ، آلبرت انیشتین مبانی نظری لیزر و میزر را در مقاله Zur Quantentheorie der Strahlung (در مورد تئوری کوانتوم تابش) از طریق استخراج مجدد قانون تابش ماکس پلانک ، براساس مفهوم ضرایب احتمال (ضرایب انیشتین) ایجاد کرد. ) برای جذب ، انتشار خود به خودی و انتشار تحریک شده تابش الکترومغناطیسی. 

لیزرها

لیزرها با انسجام خود از سایر منابع نوری متمایز می شوند. انسجام فضایی (یا عرضی) به طور معمول از طریق خروجی که یک پرتو باریک است ، محدود می شود. پرتوهای لیزر را می توان به نقاط بسیار ریز متمرکز کرد ، تابش بسیار بالایی را به دست می آورد ، یا می توانند واگرایی بسیار کمی داشته باشند تا بتوانند قدرت خود را در فاصله زیادی متمرکز کنند. انسجام زمانی (یا طولی) حاکی از یک موج قطبی در یک فرکانس منفرد است که فاز آن در یک فاصله نسبتاً زیاد (طول انسجام) در امتداد پرتو همبسته است.  یک پرتو تولید شده توسط یک منبع نور حرارتی یا دیگر ناسازگار دارای دامنه و فاز لحظه ای است که با توجه به زمان و موقعیت به طور تصادفی متفاوت است ، بنابراین دارای یک طول انسجام کوتاه است.

تدریس فیزیک لیزر با شکوفه ساتری

1 مبانی

1.1 اصطلاحات

2 طراحی

3 فیزیک لیزر

3.1 انتشار تحریک شده

3.2 متوسط و حفره به دست آورید 

لیزرهای شیمیایی

لیزر شیمیایی

لیزرهای شیمیایی توسط یک واکنش شیمیایی تغذیه می شوند و می توانند در کار مداوم به قدرت بالایی دست پیدا کنند. به عنوان مثال ، در لیزر هیدروژن فلوراید (2.7-2.9 میکرومتر) و لیزر فلوراید دوتریوم (3.8 میکرومتر) واکنش ترکیبی از گاز هیدروژن یا دوتریوم با محصولات احتراق اتیلن در تری فلوئورید نیتروژن است. آنها توسط George C. Pimentel اختراع شده اند.

 

لیزرهای گازی

لیزرهای گازی با استفاده از بسیاری از گازها ساخته شده اند و برای اهداف مختلفی استفاده می شوند.

لیزرهای دی اکسید کربن یا لیزرهای CO2 می توانند صدها کیلووات در 6/9 میکرومتر و 6/10 میکرومتر ساطع کنند و اغلب در صنعت برای برش و جوشکاری استفاده می شوند. بازده لیزر CO2 بیش از 10٪ است.

لیزرهای هلیوم – نئون (He – Ne)

لیزرهای هلیم – نئون (He – Ne) احتمالاً محبوب ترین لیزرهای گازی در بسیاری از آزمایشگاه های دانشگاه هستند. اکثر دانش آموزانی که دوره های ابتدایی را در فیزیک ، اپتیک ، فوتونیک یا اپتوالکترونیک می گذرانند کاملاً با این لیزرها آشنا هستند. پرتوهای خوب قرمز ، سبز ، نارنجی ، زرد (یا برخی از IR ها) در بسیاری از آزمایش های ابتدایی اعمال می شوند - تداخل سنج ها ، تعدیل کننده ها ، هولوگرام ها و اسکنرها. نمودار سطح انرژی قابل توجه برای اقدامات لیزر در مخلوط He-Ne ارائه شده است.  

لیزرهای شیمیایی هیدروژن و فلوراید دوتریم

این فصل شامل بررسی اجمالی اساسی هیدروژن فلوراید (HF) و فلوراید دوتریوم (DF) لیزرهای شیمیایی با احتراق با امواج پیوسته ، فیزیک و شیمی این لیزرها ، مکانیک سیالات و مدل سازی لیزرهای شیمیایی است. انتشار پرتوهای لیزر HF از طریق جو به دلیل محتوای آب در هوای جوی بسیار ضعیف است. انتشار پرتو لیزر DF بسیار بهتر است. میرایی اتمسفر پرتوی لیزر برای لیزر HF بیش از 90٪ در کیلومتر و برای لیزر DF کمتر از 5٪ در کیلومتر است.  

لیزرهای گازی

لیزرها با محیط فعال گازی دارای انعطاف پذیری بالا ، قابلیت تنظیم پذیری گسترده و مزایایی در هزینه ، کیفیت پرتو و مقیاس پذیری قدرت هستند. لیزرهای گاز معمولاً تحت الشعاع محبوبیت اخیر و گسترش لیزرهای نیمه هادی قرار گرفته اند. در نتیجه این تغییر تمرکز ، یافتن جزئیات مربوط به پیشرفتهای مدرن در لیزرهای گاز دشوار است. علاوه بر این ، انواع مختلف لیزرهای گازی دارای خصوصیات منحصر به فردی هستند که در منابع دیگر به خوبی توصیف نشده اند.