منو
 صفحه های تصادفی
ماجرای شتر امام سجاد علیه السلام
ایمان بدون علم و علم بدون ایمان
اصلاح خاکهای شور و قلیا
جدا سازی یون فلزی آلاینده آب
کار با بایت ها
آتاکامیت
پیامبر اکرم و معنای صفت یتیم در قرآن
فیزیک در گذار زمان3
فرایندهای بیولوژیکی در رسوبگذاری
مرگ خورشید تصویر
 کاربر Online
1243 کاربر online
تاریخچه ی: لیزر

!ریشه لغوی
لیزر در واقع از حروف نخست کلمات
:Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation::
که به معنی ((تشدید نور)) توسط ((گسیل القایی)) تابش است، گرفته شده است.
!نگاه اجمالی
لیزر کشفی علمی می‌باشد که به عنوان یک تکنولوژی در زندگی مدرن جاافتاده است. لیزرها به مقدار زیاد در تولیدات صنعتی ، ((ارتباطات)) ، ((نقشه‌برداری)) و ((صنعت چاپ|چاپ)) مورد استفاده قرار می‌‌گیرند. همچنین لیزر در پژوهشهای علمی و برای محدوده وسیعی از دستگاههای علمی‌ ، موارد مصرف پیدا کرده است.

برتری لیزر در این است که از منبعی برای ((نور)) و تابشهای کنترل شده ، تکفام و پرتوان تولید می‌کند. ((تابش همدوس لیزر|تابش لیزر)) ، با ((نوار طیفی|پهنای نوار طیفی)) باریک و توان تمرکزیابی شدید ، چندین برابر درخشانتر از ((نور خورشید)) است.
!تاریخچه
((انیشتین)) در 1917 میلادی ((گسیل القایی|نظریه گسیل القایی)) را بیان داشت و روابط مشهور ((جذب)) و ((نشر)) را به جهان عرضه نمود. برپایه این تئوری چهل سال بعد ، __تاونز__ و همکاران او ، نخستین تقویت کننده گسیل القایی را با بکارگیری ((آمونیاک)) مورد آزمایش قرار داده و سیستمی‌ به اسم ((میزر)) پدید آوردند که در فرکانس 2.3x1011Hz کار می‌کرد.

نخستین لیزر در 1960 به وسیله ((میمن)) ، با استفاده از ((یاقوت|یاقوت قرمز)) (ترکیبی از ((اکسید آلومینیوم)) خالص به همراه 5 درصد ((اکسید کروم|اکسید کروم (III)))) ساخته شد و اولین ((لیزر هلیوم_نئون|لیزر گازی(He_Ne))) توسط ((علی جوان|دکتر علی جوان)) در آزمایشگاه شرکت Bell در ((آمریکا)) ساخته شد.

در سال 1986 کشف شد که منبع لیزر می‌تواند ((نور همدوس)) تابش کند، بگونه‌ای که دامنه و فاز آن در تمامی‌ نقاط فضا ، قابل سنجش و تعیین باشد. یکی دیگر از ((خواص لیزر)) ، همگرایی بالای آن است. به دلیل این ویژگی ، تمامی ((انرژی)) پرتو لیزر تقریبا در یک ((فرکانس)) متمرکز می‌‌شود. لذا تکفامی و بالا بودن شدت آن ایده‌آل است.
!نحوه ایجاد پرتو لیزر
اولین شرط ایجاد لیزر ، داشتن ((ماده)) یا محیطی است که بتواند انرژی را در خود ذخیره کند. نمونه‌هایی از این مواد عبارتند از: بلورهایی مثل ((یاقوت)) ، ((ایتریم)) ، ((آلومینیم گارنت)) ، ({TEX()} {Nd:YAG} {TEX}) یا گازهایی مثل {TEX()} {CO_2 , He-Ne} {TEX} و ... و مایعاتی مانند رنگهای رودآمین – 6G می‌‌باشد. انیشتین در سال 1916 نشان داد که ((گسیل القایی|گسیل القایی نور)) را می‌توان از یک اتم برانگیخته به دست آورد.

چنانچه اتم و یا مولکول در تراز بالاتر {TEX()} {E_2} {TEX} واقع شود و فوتونی با فرکانس‌ v با اتم برانگیخته وارد برهمکنش شود. بطوری که {TEX()} {hv=E_2-E_1} {TEX} باشد، در این صورت احتمال معینی وجود خواهد داشت که اتم به تراز پایینتر بیافتد. در نتیجه ، دو ((فوتون)) حاصل می‌‌شود، فوتون القا کننده و القا شونده ، که هر دو هم‌فاز هستند.در عین حال ، اگر اتمهایی به تعداد {TEX()} {N_2} {TEX} در تراز {TEX()} {E_1} {TEX} باشند، می‌توانند با جذب فوتونهای فوق ، برانگیخته شده و به تراز انرژی {TEX()} {E_2} {TEX} برسند.

چنانچه هدف به دست آوردن تابش همدوس باشد، باید سعی شود که {TEX()} {N_2>>N_1} {TEX} گردد، به عبارت دیگر ، ((جمعیت معکوس)) رخ دهد. فرآیندی که طی آن جمعیت معکوس صورت می‌‌گیرد، ((پمپاژ لیزر|دمش)) می‌نامند. وقتی یک ((سیستم دو ترازی)) با محیط اطراف خود در حال ((تعادل گرمایی)) باشد، جمعیت تراز انرژی بالاتر {TEX()} {N_j} {TEX} کمتر از جمعیت تراز {TEX()} {N_i} {TEX} خواهد بود. با استفاده از فرایند اشباع شدن می‌توان {TEX()} {N_i} {TEX} را با {TEX()} {N_j} {TEX} مساوی گردانید. بطوری که مقدار جذب به صفر تنزل یابد.

چنانچه بتوان مقدار {TEX()} {N_j} {TEX} را بیشتر از {TEX()} {N_i} {TEX} نمود، اکثر اتمهای سیستم که به حالت برانگیخته می‌‌روند، تمایل خواهند داشت که به حالت انرژی کمتر برگردند. بدیهی است که این تمایل به وسیله کوانتای تابش فرودی تشدید می‌گردد. بدین معنی که سیستم نه تنها فوتون فرودی را جذب نمی‌کند بلکه فوتون فرودی باعث برانگیختگی سیستم برانگیخته شده که با سقوط به حالت پایینتر دو کوانتا انرژی تابشی از دست می‌دهد (فوتون مربوط به اتم برانگیخته به همراه فوتون فرودی). تمام این فرایندها تابش لیزر را به وجود می‌آورند.

قرار دادن محیط تولید لیزر در یک ((مشدد نوری)) با انتهای ((آینه‌|آینه‌ای)) که تابش را در محیط تولید لیزر به جلو و عقب می‌فرستد، سبب تراکم تابش سطوح بالا در تشدید کننده به وسیله ادامه گسیل القایی می‌شود. سپس تابش لیزر از طریق آینه‌ای نیمه شفاف ، از یک انتهای ((کاواک لیزر|کاواک)) به بیرون گسیل می‌شود.









{picture file=img/daneshnameh_up/leizer.jpg}




نور لیزر


وقتی که نور در دستگاه لیزر توسط کوانتومها
تولید شد ، با رفت و برگشت بین آینه ها
متمرکز تر می شود.





!تفاوت پرتو لیزر با نور معمولی
((نور همدوس لیزر|پرتو لیزر)) دارای چهار خاصیت مهم است که عبارتند از: شدت زیاد ، مستقیم بودن ، تکفامی‌ و همدوسی. لیزرها در اشکال گوناگون وجود دارند. ممکن است تصور شود که پرتو لیزر همانند ((اشعه ایکس)) ، ((اشعه گاما|گاما)) ، ((امواج فرا بنفش|ماورا بنفش))(UV) و ((امواج مادون قرمز|مادون قرمز)) (IR) ، جایگاهی معین در ((طیف الکترومغناطیسی)) را داراست، حال آنکه این پرتو می‌تواند هر کدام از فرکانسهای محدوده طیف نامبرده را در برگیرد، با این تفاوت که دارای مشخصاتی از قبیل تکفامی ، همدوسی و شدت زیاد است.

اینکه چگونه می‌توان پرتو لیزری با فرکانسهای دلخواه را تولید نمود، کار دشواری است که عملا با آن روبرو هستیم. مشکل دیرپا در تابش لیزری ، فقدان پوشش گسترده طول موجی در آن است. به دلیل اینکه لیزرها به‌خودی‌خود فاقد قابلیت تنظیم ((طول موج)) هستند، پوشش کل طیف نورانی نیاز به ابزارهای متعدد و جداگانه دارد.
!نمونه هایی از لیزرهای متداول
*__لیزرهای متدوال مادون قرمز IR (2 _ 10μm):__
((لیزر مونو اکسید کربن)) ({TEX()} {CO} {TEX}) ، ((لیزر دی اکسید کربن)) ({TEX()} {CO-2} {TEX}) و بلورهای هالیدهای قلیایی و ((ابزار دیودی)).

((لیزر نئودنیوم یق)) ({TEX()} {Nd:YAG} {TEX}) تابشی در طول موج 1.06 میکرومتر تولید کرده و لیزرهای الکساندریت یا ((دیود مخابراتی|دیودهای مخابراتی)) قابل تنظیم در IR نزدیک هستند. (طول موج از 2000nm تا 700nm)
>
*__لیزرهای محدوده نامرئی (400 _ 700nm):__
((لیزر آرگون_کریپتون|لیزرهای آرگون _ کریپتون)) و ((لیزر هلیوم _ نئون))، لیزرهای رنگی و ((لیزر تیتانیوم_یاقوت|لیزر تیتانیوم_یاقوت کبود)).


*__لیزرهای محدوده ماورای بنفش (200 _ 400nm):__
لیزرهای اگزایمر (((لیزر هالید گاز نادر))) ، ((لیزر نیتروژن|نیتروژن)) ، لیزر رنگی با فرکانس دو برابر شده ، لیزرهای Nd:YAG با فرکانس چندین برابر شده.
!طبقه بندی لیزر در حالت کلی
*__((لیزر پیوسته کار))__
*__((لیزر پالسی))__



!هولوگرام

هولوگرام یک تصویر سه بعدی است که با استفاده از لیزر ایجاد می شود . نور دستگاه لیزر به دو پرتو می شکند . یکی از پرتوها با انعکاس از روی یک ((آینه)) از روی شی به صفحه عکاسی می تابد . پرتو دیگر به وسیله آینه دیگری بدون برخورد به شی به صفحه ((عکاسی)) فرستاده می شود . صفحه عکاسی در جایی قرار داده می شود که دو پرتو تلاقی می کنند . سپس صفحه عکاسی ظاهر می شود و ، در صورتی که به طریق صحیح به آن نور تابانده شود ، هولوگرام را پدیدار می کند.

ایجاد هولوگرام
با استفاده از لیزر ، می توان تصویری ایجاد کرد که هر گاه به طریق صحیح به آن نور تابانده شود ، سه بعدی به نظر می رسد.


چگونگی ایجاد این دو دسته تا حدود زیادی بستگی به ساختار درونی محیط تولید لیزر ، ((ساخت لیزر ساده|مکانیزم ایجاد لیزر)) و پارامترهای دیگر دارد که بررسی آنها خارج از این مقوله است. از لحاظ کاربردی ، لیزر‌های پالسی با مدت پالس 10-12 ثانیه در دسترس هستند. چنین لیزرهایی در جهت پژوهش در فرایندهایی که در ((گاز|گازها)) و ((مایع|مایعات)) ، با سرعتهای بسیار بسیار سریع رخ می‌‌دهد، بکار برده می‌شوند.
!مباحث مرتبط با عنوان
*((انواع لیزر))
*((پمپاژ لیزر))
*((خواص لیزر))
*((فیزیک لیزر))
*((کاواک لیزر))
*((لیزر آرگون_کریپتون))
*((لیزر هالید گاز نادر))
*((لیزر پیوسته کار))
*((لیزر تیتانیوم_یاقوت))
*((لیزر پالسی))
*((لیزرهای رنگی))
*((لیزر هلیم_نئون))
*((مشدد نوری))
*((میزر))
*((نور همدوسی))

تاریخ شماره نسخه کاربر توضیح اقدام
 چهارشنبه 14 تیر 1385 [13:48 ]   12   مجید آقاپور      جاری 
 سه شنبه 15 آذر 1384 [10:02 ]   11   حسین خادم      v  c  d  s 
 سه شنبه 15 آذر 1384 [09:56 ]   10   حسین خادم      v  c  d  s 
 سه شنبه 05 مهر 1384 [13:15 ]   9   مجید آقاپور      v  c  d  s 
 سه شنبه 10 خرداد 1384 [17:40 ]   8   حسین خادم      v  c  d  s 
 سه شنبه 10 خرداد 1384 [13:23 ]   7   احمد شکیب      v  c  d  s 
 چهارشنبه 26 اسفند 1383 [09:14 ]   6   فاطمه عیوضی      v  c  d  s 
 چهارشنبه 26 اسفند 1383 [08:41 ]   5   حسین خادم      v  c  d  s 
 چهارشنبه 26 اسفند 1383 [08:27 ]   4   فاطمه عیوضی      v  c  d  s 
 چهارشنبه 26 اسفند 1383 [08:09 ]   3   فاطمه عیوضی      v  c  d  s 
 چهارشنبه 02 دی 1383 [16:25 ]   2   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..