Slide1 l.jpg
This presentation is the property of its rightful owner.
Sponsored Links
1 / 61

LASERY PowerPoint PPT Presentation


  • 127 Views
  • Uploaded on
  • Presentation posted in: General

LASERY. CZYM JEST LASER?. CZYM JEST LASER? SKĄD SIĘ WZIĄŁ?. CZYM JEST LASER? SKĄD SIĘ WZIĄŁ? JAK DZIAŁA?. CZYM JEST LASER? SKĄD SIĘ WZIĄŁ? JAK DZIAŁA? RODZAJE LASERÓW. CZYM JEST LASER? SKĄD SIĘ WZIĄŁ? JAK DZIAŁA? RODZAJE LASERÓW ZASTOSOWANIE LASERÓW. CZYM JEST LASER?

Download Presentation

LASERY

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Presentation Transcript


Slide1 l.jpg

LASERY


Slide2 l.jpg

CZYM JEST LASER?


Slide3 l.jpg

CZYM JEST LASER?

SKĄD SIĘ WZIĄŁ?


Slide4 l.jpg

CZYM JEST LASER?

SKĄD SIĘ WZIĄŁ?

JAK DZIAŁA?


Slide5 l.jpg

CZYM JEST LASER?

SKĄD SIĘ WZIĄŁ?

JAK DZIAŁA?

RODZAJE LASERÓW


Slide6 l.jpg

CZYM JEST LASER?

SKĄD SIĘ WZIĄŁ?

JAK DZIAŁA?

RODZAJE LASERÓW

ZASTOSOWANIE LASERÓW


Slide7 l.jpg

CZYM JEST LASER?

SKĄD SIĘ WZIĄŁ?

JAK DZIAŁA?

RODZAJE LASERÓW

ZASTOSOWANIE LASERÓW

BEZPIECZEŃSTWO PRACY Z LASERAMI


Slide8 l.jpg

CZYM JEST LASER?

SKĄD SIĘ WZIĄŁ?

JAK DZIAŁA?

RODZAJE LASERÓW

ZASTOSOWANIE LASERÓW

BEZPIECZEŃSTWO PRACY Z LASERAMI

HOLOGRAMY


Slide9 l.jpg

CZYM JEST LASER?

SKĄD SIĘ WZIĄŁ?

JAK DZIAŁA?

RODZAJE LASERÓW

ZASTOSOWANIE LASERÓW

BEZPIECZEŃSTWO PRACY Z LASERAMI

HOLOGRAMY

CIEKAWOSTKI ZE ŚWIATA LASERÓW


Slide10 l.jpg

CZYM JEST LASER?


Slide11 l.jpg

Laser jest urządzeniem wytwarzającym światło, które różni się od światła zwyczajnego.

Czym różni się światło lasera od zwykłego? Zwyczajne światło, które widzimy jako białe, w rzeczywistości jest mieszaniną wielu różnokolorowych promieni o różnych długościach fali. Natomiast światło lasera jest monochromatyczne (jednobarwne), czyli składa się wyłącznie z promieni o jednakowej długości fali i jest widoczne w postaci wiązki o bardzo czystym kolorze.


Slide12 l.jpg

L

Light

A

Amplification by

S

Stimulated

E

Emission of

R

Radiation

wzmacnianie światła przez wymuszoną emisję promieniowania


Slide14 l.jpg

  • Podstawowe cechy światła laserowego to:

  • minimalna rozbieżność wiązki, gdyż światło laserowe jest spójne i koherentne;

  • monochromatyczność; w laserze rubinowym szerokość linii widmowej nie przekracza na ogół 0,01 mm;

  • równoległość - w laserach stałych rozbieżność wiązki nie przekracza zwykle 10 miliradianów, natomiast w laserach CO2 utrzymuje się poniżej 2-5 miliradianów;

  • duża energia promieniowania.


Slide15 l.jpg

SKĄD SIĘ

WZIĄŁ?


Slide16 l.jpg

Wiązka światła laserowego zabłysła po raz pierwszy w roku 1960, ale pierwsze kroki na drodze do stworzenia lasera poczyniono dużo wcześniej. Wszystko zaczęło się w roku 1917, kiedy słynny uczony Albert Einstein stwierdził, że jest możliwe pobudzanie najmniejszych cząsteczek materii - atomów, do emisji światła. Okazało się to wtedy bardzo trudne do sprawdzenia. Musiało minąć wiele lat, zanim udało się tego dokonać. Na początku 1997 r., uczeni amerykańscy ze słynnego Massachusetts Institute of Technology poinformowali o skonstruowaniu lasera, którego wiązka składa się z atomów materii, a nie z fotonów uporządkowanych zgodnie z falami materii.


Slide17 l.jpg

Przełom nadszedł, gdy trzech amerykańskich naukowców, Charles Townes, James Gordon i Herbert Zeiger, odkryło sposób pobudzania atomów do emisji nie światła, ale mikrofal. W roku 1954 skonstruowali pierwszy maser

(Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation - wzmacnianie mikrofal przez wymuszoną emisję promieniowania) - urządzenie emitujące silną, dającą się sterować wiązkę mikrofal.

Osiągniecie to zachęciło wielu naukowców do prób budowy laserów, czyli maserów emitujących światło zamiast mikrofal. Pierwszym, któremu się to udało, był amerykański naukowiec Theodore Maiman. 15 maja 1960 roku pobudził do emisji pierwszej wiązki światła laserowego pręt z rubinu, umieszczony wewnątrz potężnej lampy błyskowej. Wraz z tym jaskrawym impulsem głęboko czerwonej barwy rozpoczęła się era laserów. 


Slide20 l.jpg

JAK DZIAŁA

LASER?


Slide26 l.jpg

RODZAJE LASERÓW


Slide27 l.jpg

  • W zależności od ośrodka czynnego rozróżniamy

  • lasery gazowe atomowe, np. He-Ne

  • lasery gazowe molekularne, np. N2-CO2-He

  • lasery gazowe jonowe

  • lasery krystaliczne czyli na ciele stałym, np. rubinowy, YAG

  • lasery szklane, np. neodymowy

  • lasery półprzewodnikowe, np. GaAs-AlGaAs

  • lasery barwnikowe, np. z roztworem rodaminy

  • lasery chemiczne, np. wykorzystanie reakcji syntezy wzbudzonego HF lub DF do pobudzenia ośrodka czynnego.


Slide29 l.jpg

ZASTOSOWANIE LASERÓW


Slide32 l.jpg

  • Zastosowanie laserów w przemyśle

  • cięcie

  • spawanie

  • znakowanie

  • drążenie otworów

  • obróbka powierzchniowa

  • hartowanie

  • stapianie warstwy powierzchniowej

  • wzbogacanie warstwy przypowierzchniowej w składniki stopowe

  • nakładanie warstwy przypowierzchniowej (natapianie)


Slide33 l.jpg

Laserowa obróbka materiałów :


Slide34 l.jpg

Pomiary odległości

Geodeci używają przyrządów zwanych dalmierzami laserowymi do bardzo dokładnych pomiarów odległości - od kilku metrów do około 3 km.

Dalmierz laserowy rejestruje czas upływający pomiędzy wysłaniem impulsu świetlnego a odebraniem odbitego od obiektu echo tego impulsu. Wiadomo, że szybkość światła jest stała i wynosi około 300000 km/s. Dystans do obiektu, obliczony z pomnożenia czasu przez szybkość, pojawi się na wyświetlaczu dalmierza.


Slide35 l.jpg

Do określenia poziomu skażenie atmosfery


Slide36 l.jpg

Dźwięk i dane na CD

fragment płyty CD

nadruk

warstwa z aluminium

warstwa tworzywa sztucznego

land

pit

obiektyw

strumień światła odbity od landu

Dioda

fotooptyczna

Laser diodowy

głowica odczytująca


Slide37 l.jpg

Światłowody

W miarę jak coraz więcej ludzi używa Internetu, telefonu i faksu, rośnie zapotrzebowanie na łącza telekomunikacyjne. I w tej dziedzinie lasery są pomocne. Kable światłowodowe, przewodzące sygnały w formie impulsów świetlnych o różnej intensywności, przenoszą wielokrotnie więcej informacji, niż tradycyjne miedziane kable telefoniczne. W światłowodowych sieciach telekomunikacyjnych pojedyncze włókno może równocześnie przesyłać tysiące rozmów telefonicznych.


Slide38 l.jpg

Cele wojskowe

Żołnierz mierzy celownikiem laserowym.

Laser kieruje pociskiem rakietowym prosto do celu.

Bomby precyzyjnie niszczą cele naziemne.

Bomby kierowane laserem zostały zwolnione

przez samolot bojowy Jaguar lotnictwa francuskiego.


Slide39 l.jpg

Biologia i chemia

Mikroskopowy widok nicieni glebowych oświetlonych światłem lasera.


Slide40 l.jpg

  • W medycynie

  • W medycynie stosuje się lasery:

  • wysokoenergetyczne

  • niskoenergetyczne


Slide41 l.jpg

Skalpel laserowy


Slide43 l.jpg

BEZPIECZEŃSTWO PRACY Z LASERAMI


Slide44 l.jpg

  • Podczas pracy z laserami występują następujące zagrożenia:

  • niebezpieczeństwo uszkodzenia oka,

  • niebezpieczeństwo uszkodzenia skóry,

  • niebezpieczeństwo porażenia prądem,

  • niebezpieczeństwa związane z produktami obróbki czyli np. pyły i gazy.


Slide48 l.jpg

Oznaczenia pozwalające zidentyfikować klasę urządzeń laserowych


Slide51 l.jpg

HOLOGRAMY


Slide52 l.jpg

W roku 1948 amerykański naukowiec pochodzenia węgierskiego, Dennis Gabor, wpadł na pomysł trójwymiarowej fotografii, czyli hologramu przedmiotu, otrzymywanego przez rozszczepienie wiązki spójnego światła. Wówczas nie znano sposobu wytwarzania takiego światła, ale z chwilą pojawienia się laserów w roku 1960 holografia stała się możliwa.


Slide53 l.jpg

Soczewka rozpraszająca wiązkę

objekt

lustro

Film fotograficzny

Soczewka rozpraszająca wiązkę

lustro

Lustro rozszcze- piające wiązkę (lustro półprze- nikliwe)

Wiązka światła lasera

laser


Slide55 l.jpg

CIEKAWOSTKI ZE ŚWIATA LASERÓW


Slide56 l.jpg

Laser rentgenowski

Badacze z University of Colorado ogłosili, że udało im się stworzyć laser świecący na granicy ultrafioletu i światła rentgenowskiego. Długość fali emitowanego przezeń promieniowania wynosi zaledwie 5 nanometrów - około stukrotnie mniej niż długość fali światła widzialnego i dwukrotnie mniej od dotychczasowego rekordu. Zbudowanie tak wysokoenergetycznego lasera było możliwe dzięki wykorzystaniu własności argonu - jednego z gazów szlachetnych. Atomy argonu oświetlano promieniowaniem widzialnym, które usuwało jego najdalsze od jądra elektrony. Wiążące się ponownie z jonami argonu elektrony emitowały laserowe błyski miękkiego promieniowania rentgenowskiego. Do produkcji promieniowania o jeszcze wyższej energii można by teoretycznie wykorzystać atomy helu, nie rozwiązano jednak jeszcze trudności technicznych, wiążących się ze skłonieniem ich do emitowania światła o dużym natężeniu. Na razie trwają więc prace nad argonem. Nowowytworzony laser z pewnością znajdzie wiele zastosowań. Badacze proponują wykorzystanie go do obrazowania nanoobiektów, w szczególności w biologii.

Autor: Weronika Śliwa "Ekspres Naukowy" 28.01.2004


Slide57 l.jpg

Niebieski laser

Badania nad niebieskim laserem stanowią część tzw. niebieskiej optoelektroniki, objętej realizowanym od kilku lat w Polsce Strategicznym Programem Rządowym. Pierwszy niebieski laser powstał w 1996 r. w Japonii (prof. Shuji Nakamura), ale cechowały go mała moc i krótki czas działania. Przyczyną były defekty struktury azotku galu, który jest ciałem czynnym w tym laserze. Azotek galu jest półprzewodnikiem wykorzystywanym komercyjnie do końca lat 90. w postaci diod świecących. Zastosowanie GaN w technice laserowej wymaga otrzymywania kryształów pozbawionych defektów. Udało się to Polakom w Centrum Badań Wysokociśnieniowych "Unipress". Polskie kryształy azotku galu mają postać przeźroczystych, sześciokątnych płatków o lustrzanej powierzchni wielkości 1 cm2 i grubości 0,1 mm. Uważa się (i jest to realne), że niebieski laser zrewolucjonizuje przemysł audio- video. Zastosowany w odtwarzaczach CD umożliwi zapisanie kilkakrotnie więcej dźwięku i obrazu. Aby to osiągnąć, należy dążyć do zwiększenia mocy lasera, obniżenia prądu niezbędnego do wzbudzenia akcji laserowej oraz zapewnienia powtarzalności właściwości wyrobu finalnego - by każdy laser świecił tak samo. Wówczas te lasery znajdą zastosowanie nie tylko w odtwarzaczach komputerowych, ale też do analizy zanieczyszczeń atmosfery, w komunikacji podwodnej oraz do budowy wyświetlaczy wielkiego formatu. Niebieskie lasery zezwalają na kilkakrotne zwiększenie ilości informacji na dyskach optycznych (DVD), zostaną wykorzystane w drukarkach laserowych ultrawysokiej rozdzielczości, pojawią się w wielu zastosowaniach wojskowych, ochronie środowiska, a także w diagnostyce medycznej. Szacuje się, że za 10 lat wartość produkcji polskiego przemysłu niebieskiej optoelektroniki osiągnie blisko 3 mld zł.

(wykorzystano min. artykuły K. Lewandowskiego opublikowane w Biuletynie KBN w 9/2001 i 1 - 2/2002, "Forum Akademickim" 7 - 8/2002).


Slide58 l.jpg

Amerykańskie wojsko stawia na broń laserową

Nad poligonem White Sands w Nowym Meksyku dokonano pierwszego przechwycenia i zestrzelenia laserem pocisku lecącego z prędkością naddźwiękową. Naświetlenie trwało kilka sekund, po czym cel został rozerwany na części. Obserwatorzy, wśród których przeważali wysocy oficerowie amerykańskiej armii, byli bardzo zadowoleni. Mówi się nawet o tworzeniu „nowej historii”, bo odkąd przez siedmioma wiekami na wyposażeniu wojska znalazła się broń palna i artyleria taktyka obrony polegała na schodzeniu z linii ognia, ucieczce, ukrywaniu się przed nadlatującymi pociskami, budowaniu umocnień i bunkrów. Wkrótce wszystko to może się okazać niewystarczające. Laser będzie zdolny przepalić każdy pancerz i zniszczyć pocisk w trakcie lotu. Pierwsze udane zestrzelenie ma na koncie "Tactical High Energy Laser" (THEL) pierwsza broń z planowanego całego arsenału, który amerykańska armia chce mieć już niedługo na swoim wyposażeniu. Minister Obrony Donald Rumsfeld przyznał temu programowi najwyższy priorytet.

Na zdięciu przedstawiam zdięcie The Mobile Tactical High Energy Laser (THEL):


Slide59 l.jpg

Najpotężniejsze lasery świata

Najpotężniejsze lasery świata są używane przede wszystkim do badania struktury atomów i reakcji rozszczepienia. Emitują one potężne impulsy energii w zakresie terawatów (bilionów watów) - impulsy te jednak są bardzo krótkie, krótsze od pikosekundy ( bilionowa część sekundy ). Najpotężniejszy jest laser brytyjski "VULCAN" ma moc rzędu 100 terawatów (TW), oczywiście mowa tu o bardzo krótkich impulsach rzędu pikosekund. Laser taki emituje wiązkę o długości 1054 nm jest to laser Nd:szkło. Laser ten został wpisany do Księgi Guinnessa.

Więcej informacji o tym laserze można znaleźć pod adresem :http://www.clf.rl.ac.uk/Facilities/vulcan/. a oto "VULCAN"

Największy laser w USA zdolny jest do wytworzenia impulsu o gestości mocy około 10 TW na cm2 Dla porównania w przemyśle stosuje się lasery o mocach do 45 kW.


Slide60 l.jpg

Według planów NASA Marsjańskie Laboratorium Naukowe miało zostać wysłane na Czerwoną Planetę w grudniu 2009 jednak z powodu problemów z budżetem NASA przełoży prawdopodobnie misję MSL na rok 2011. MSL ma pozostać aktywny po wylądowaniu przez jeden Marsjański rok (687 dni). Waga pojazdu będzie wynosić około 3,000 kilogramów (6,600 funtów). Naukowcy wyposażą łazik między innymi w spektroskop laserowy, który badać będzie marsjańskie skały w taki oto sposób: z pewnej odległości (do 13 metrów) łazik wystrzeli w stronę skały promień lasera. Fragment skały, na którym skupi się promień, zostanie stopiony lub wyparuje. Potem rozgrzane cząstki będą stygły, emitując światło, na podstawie którego ustalić będzie można skład skały.Poniższy rysunek w sposób obrazowy przedstawia zasadę działania spektroskopu laserowego:

Marsjańskie Laboratorium NaukoweOto jak wyglądać będzie pojazd o nazwie Mars Science Laboratory (MSL) (Marsjańskie Laboratorium Naukowe) podczas pracy :

Pełny tekst na stronie NASA.


Slide61 l.jpg

Źródła:

www.free.of.pl/l/lasery

www.wikipedia.pl

Leksykon szkolny Nauka i technika, wyd. OXFORD UNIVERSITY PRESS

Encyklopedia multimedialna WIEM

www.myzlab.qs.pl

Wielka Encyklopedia A-Z


  • Login