منو
 صفحه های تصادفی
درس اصول تغذیه
Ruthenium
جوهر و درون‌مایه ریاضیات
آلودگی فضا
پولیپ بینی
زهری
شوخی
واژگونی
طحال
حاکمان کمربند کویی‌پر
 کاربر Online
690 کاربر online
تاریخچه ی: فیزیک لیزر

V{maketoc}

! ریشه لغوی:

کلمه لیزر (LASER) از حروف ابتدای عبارت "تقویت نور بوسیله گسیل القایی تابش" (Radiation of Emission Stimulated By Amplification Light ) در لاتین ساخته شده است که معمولاً در طول موجهای مادون قرمز نزدیک، مرئی و ماورای بنفش طیف الکترومغناطیس میباشد. به گسیلهای لیزرگونه طول موجهای بلندتر ناحیه میکروویو "میزر" (MASER) گفته میشود. لیزر اصولاً به منبع نور همدوس و تکرنگ گفته میشود.
دید کلی:
*هیچ می دانید با لیزر معجزه می کنند!
*فکر می کنید لیزر برای چه تولید شده است؟
*به نظر شما برتری تانکهای مجهز به سیستم فاصله یاب لیزری در چیست؟

بد نیست بدانید که همه شما با لیزر زندگی می کنید و رد پایی که لیزر از خود برجای می گذارد به زندگی امروزی معنا می دهد. برای همین بشر زندگی خود را در دنیای امروزی مدیون لیزر می داند.


! تاریخچه لیزر :

پیشنهاد استفاده از گسیل القایی از یک سیستم با جمعیت معکوس برای تقویت امواج میکروویو بطور مستقل بوسیله وبر (Weber) ، جوردون (Gordon) ، زیگر (Zeiger) ، تاونز (Townes) ، باسو (Basov) و پروخورو (Prokhorov) داده شد. اولین استفاده عملی از چنین تقویتکنندههایی توسط گروه جوردون، زیگر و تاونز در دانشگاه کالیفرنیا انجام شد. این گروه نام میزر (MASER) را که از ابتدای حروف " Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation " تشکیل شده بود برای آن برگزیدند.

اولین میزر با استفاده از گذار میکروویو در مولکولهای آمونیاک (NH3) ساخته شد. در سال 1958 اولین بار پیشنهاد فعالیت میزر در فرکانسهای نوری در مقالهای توسط اسکاولو (Schawlow) و تاونز داده شد. در سال 1960 یعنی کمتر از دو سال دیگر، میمن (Maiman) موفق به ساخت لیزر پالسی یاقوت شد. اوین لیزر پیوسته کار (CW) که لیزر گازی هلیوم نئون بود، در سال 1961 توسط علی جوان ایرانی ساخته شد. در سال 1962 نیز پیشنهاد لیزرهای نیمههادی مطرح گردید.

! سیر تحولی و رشد:

اختراع لیزر به سال 1958 با نشر مقالات علمی در رابطه با میزر اشعه مادون قرمز و نوری بر می گردد. نشر مقالات مذکور سبب افزایش تحقیقات علمی توسط دانشمندان در سر تا سر جهان گردید. در بخش ارتباطات نیز کارشناسان توانایی لیزر را که جایگزین ارسال یا مخابره الکتریکی شود، تایید نمودند. اما اینکه چگونه پالسها را مخابره نمایند، مشکلات زیادی را بوجود آورد. در سال 1960 دانشمندان پالس نور را مخابره نمودند سپس از لیزر استفاده کردند. لیزر، نور خیلی زیادی را تولید نمود که بیش از میلیونها بار روشنتر از نور خورشید بود. متاسفانه پرتو لیزر می تواند خیلی تحت تاثیر شرایط جوی مثل بارندگی، مه، ابرهای کم ارتفاع، چیزهای موجود در هوا از قبیل پرندگان قرار گیرد.

دانشمندان نیز طرحهای جدیدی را جهت حمایت نور از برخورد با موانع را پیشنهاد نمودند. قبل از اینکه لیزر بتواند سیگنالهای تلفن را ارسال دارد. اختراع مهم دیگر موجبر فیبر نوری بود که شرکتهای مخابراتی برای ارسال صدا، اطلاعات و تصویر از آن استفاده می کنند. امروزه، ارتباطات، الکترونیک بر پایه فوتون ها استوار می باشد. تکنولوژی تسهیم طول موج یا رنگهای مختلف نوری برای ارسال، تریلیون بیت فیبر نوری استفاده می کند. بعد از اینکه لیزر دی اکسید کربن در سال 1964 اختراع شد کاربرد لیزر در زمینه های پزشکی خیلی توسعه یافت و برای جراحان این امکان را فراهم نمود تا به جای استفاده از چاقوهای جراحی از فوتون استفاده نمایند. امروزه لیزر می تواند وارد بدن گردد، اعمال جراحی را انجام دهد، در صنایع در کارهای ساختمانی در وسایل نظامی و غیره کاربردهای فراوان آنرا می توان مشاهده نمود.

! همدوسی زمانی لیزر:

همدوسی زمانی فوتونهای نور لیزر به معنی هماهنگی بین آنها از لحاظ وضعیت ارتعاشی (فاز) آنهاست. همدوسی مکانی نور لیزر به معنی هماهنگی بین فوتونهای تشکیلدهنده نور لیزر از لحاظ راستای انتشار آنهاست. بهلحاظ همدوسی زمانی که در نور لیزر وجود دارد، قدرت تأثیرگذاری فوتونهای آن در نقطه هدف بسیار بالاتر از نورهای معمولی است؛ زیرا طبق اصل برهمنهی امواج، بدلیل همفاز بودن این فوتونها، میدانهای الکتریکیشان مستقیما با هم جمع شده و میدانی قوی را بوجود میآورند.

! همدوسی مکانی لیزر:

همچنین بهلحاظ همدوسی مکانی نور لیزر، نور خروجی بصورت باریکهای جهتمند از آن خارج شده و میتواند تا مسافتهای طولانیتری بدون افت چشمگیر توانش طی کند و نیز بوسیله کانونی کردن آن در نقطه کوچکی میتوان به شدتهای بسیار بالایی دست یافت. نور لیزر نوری تقریباً تکرنگ است. مشخصه رنگ در نور به فرکانس آن وابسته است، بنابراین نور فوتونهای لیزر در محدوده کوچک فرکانسی گسیل میشوند، درحالیکه منابع نور معمولی گستره فرکانسی بسیار بالایی را دارند.

معیار تکرنگی یا خلوص نور لیزر، پهنای فرکانسی آن است که طبق تعریف، فاصله دو فرکانسی است که منحنی توزیع فرکانسی نورهای گسیلی در نصف ماگزیمم آن دارند. این فاصله در لیزرها فوقالعاده کمتر از منابع نور معمولی یا منابع نور گازی است. این به معنای آن است که اکثر انرژی تابشی لیزرها حول فرکانس مرکزی آن میباشد. در منابع معمولی، برعکس لیزرها منحنی توزیع فرکانسی بسیار وسیع است و پهنای فرکانسی آن نیز نتیجتا بسیار زیاد است. بنابراین اگر بخواهیم که نور این منابع را با استفاده از مثلا فیلتر و یا یک تجزیهگر بصورت تقریباً تکرنگ دربیاوریم، از شدت آن بهشدت کاسته خواهد شد.

! تقسیم بندی لیزرها :
لیزرها بر اساس آهنگ خروج انرژی از آنها به دو دسته "پیوستهکار" و "پالسی" تقسیمبندی میشوند. نور لیزرهای پیوستهکار بطور پیوسته گسیل میشود، ولی نور لیزرهای پالسی در زمانهای کوتاه که به این زمان "دوام پالس" گفته میشود ارائه میگردد. فاصله زمانی ارائه دو پالس متوالی معمولاً خیلی بیشتر از زمان دوام پالس است. لیزرهای پالسی بهدلیل اینکه میتوانند انرژی خود را در زمان کوتاهی ارائه دهند، معمولاً دارای توانهای بالاتری میباشند.
لیزرها را براساس حالت ماده لیزرزا هم به لیزرهای حالت جامد، لیزرهای گازی، لیزرهای رزینه، لیزرهای نیمههادی (دیودهای لیزری)، و لیزرهای الکترون آزاد تقسیمبندی میکنند.

همچنین ممکن است لیزرها را براساس نوع ماده تشکیلدهنده محیط لیزرزایی نیز تقسیمبندی کرد. لیزر یاقوت، لیزر نئودیوم- یق، لیزر دیاکسید کربن، لیزر هلیوم- نئون یا هینی و انواع لیزرهای دیگر براین اساس نامگذاری شدهاند.

! کاربردهای لیزر:

__*کاربرد لیزر در صنعت:<__br>
برشکاری ، جوشکاری ، تراشکاری ، سوراخ کردن با لیزر و ...

*کاربرد لیزر در پزشکی:

جراحی لیزری ، ساخت چاقوی ظریف لیزری ، جلوگیری از خونریزی جراحیها و ...

*کاربرد لیزر در صنایع نظامی:

ردیاب لیزری ، فاصله یاب لیزری ، بمب لیزری و ...

*کاربرد اساسی لیزر در اسپکتروسکوپی است.

*سرمایش لیزری و تولید دماهای خیلی پایین

*...

! مباحث مرتبط با عنوان:

تاریخ شماره نسخه کاربر توضیح اقدام
 چهارشنبه 14 تیر 1385 [12:25 ]   8   مجید آقاپور      جاری 
 چهارشنبه 09 آذر 1384 [15:38 ]   7   مجید آقاپور      v  c  d  s 
 چهارشنبه 09 آذر 1384 [15:35 ]   6   مجید آقاپور      v  c  d  s 
 پنج شنبه 03 شهریور 1384 [16:03 ]   5   حسین خادم      v  c  d  s 
 سه شنبه 28 تیر 1384 [19:54 ]   4   احمد شکیب      v  c  d  s 
 پنج شنبه 05 آذر 1383 [12:15 ]   3   حسین خادم      v  c  d  s 
 سه شنبه 12 آبان 1383 [09:37 ]   2   حسین خادم      v  c  d  s 
 چهارشنبه 22 مهر 1383 [04:16 ]   1   حسین خادم      v  c  d  s 


ارسال توضیح جدید
الزامی
big grin confused جالب cry eek evil فریاد اخم خبر lol عصبانی mr green خنثی سوال razz redface rolleyes غمگین smile surprised twisted چشمک arrow



از پیوند [http://www.foo.com] یا [http://www.foo.com|شرح] برای پیوندها.
برچسب های HTML در داخل توضیحات مجاز نیستند و تمام نوشته ها ی بین علامت های > و < حذف خواهند شد..