Все о звуке Инфразвук Ультразвук Применение ультразвука Ультразвуковые ванны Ультразвуковая очистка Жидкости для ультразвуковой очистки Очистка форсунок Очистка деталей Очистка металлов Очистка ювелирных изделий Очистка печатных плат и электроники Очистка картриджей Полезные ссылки Полезные статьи
 

Новые профессии света, свет - это тоже волны.

13.08.2014 22:42
дата обновления страницы

Чем замечателен лазер?

В середине 50-х гг. советские физики Н. Г. Басов и А. М. Прохоров, а также американский ученый Ч. Таунс одновременно и независимо друг от друга предложили новый метод генерации излучения. Это открытие явилось тем зерном, из которого вскоре выросла новая область науки - квантовая электроника. В 1964 г. ее основоположникам была присуждена Нобелевская премия. Проведенные фундаментальные теоретические исследования позволили Т. Мейману в 1960 г. создать первый в мире оптический квантовый генератор, названный лазером. Слово лазер образовано от начальных букв английского выражения light amplification by stimulated emission of radiation, что означает <усиление света вынужденным излучением>.

Еще в 1917 г. А. Эйнштейн теоретически доказал, что среда способна не только поглощать, но и при определенных условиях усиливать падающее на нее излучение. И все же, что такое лазер? Н. Г. Басов сказал: <Лазер - это устройство, в котором энергия, например тепловая, химическая, электрическая, преобразуется в энергию электромагнитного поля - лазерный луч. При таком преобразовании часть энергии неизбежно теряется, но важно то, что полученная в результате лазерная энергия обладает несравненно более высоким качеством>.

Лазер - это единственный в настоящее время источник, который излучает почти параллельный пучок света. Расходимость его лучей не превышает нескольких минут. Если направить луч лазера с Земли на Луну, то он осветит площадку диаметром не более 4 км. Его яркость в миллионы раз выше спектральной яркости Солнца. В пучке лазера концентрируется колоссальная энергия. Этой энергии достаточно, чтобы резать и сверлить не только металл, но и алмазы. Лазерное излучение

всегда поляризовано и в большинстве случаев приближается к идеально монохроматическому. Его спектральный интервал в миллиард раз уже, чем полоса пропускания самых узкополосных светофильтров.

По своей природе лазер - высококогерентный источник излучения. Это означает, что излучаемые им волны имеют одинаковую частоту и постоянную разность фаз как в пространстве, так и во времени. - Поясним эту мысль. Выберем в пространстве две точки, через которые проходит волновой фронт. Между их электрическими полями существует определенная разность фаз. В лазерах эта разность остается постоянной в любой момент времени, что свидетельствует о пространственной когерентности излучения. В частном случае точки могут совпасть в пространстве.

Проследим, как меняется электрическое поле волны в одной точке. Вполне очевидно, что в течение всего времени наблюдения фаза волны в ней будет меняться. Если за выбранный интервал времени происходит одинаковое изменение фазы, независимо от момента наблюдения; говорят о временной когерентности. Электромагнитные волны, зарождающиеся в различных частях лазера, оказываются когерентными во времени. Вот что писал о когерентности лазерного излучения В. А. Фабрикант: <В раскаленной нити лампы накаливания, в ярком светящемся шнуре ртутной лампы царит полный хаос. То здесь, то там вспыхивают возбужденные атомы, испускающие цуги световых волн. Эти вспышки отдельных атомов никак не согласованы между собой. Свечение таких источников напоминает гул неорганизованной, чем-то возбужденной толпы. Совсем иная картина в лазере. Здесь все похоже на стройный хор - сначала вступают одни хористы, затем другие, и сила звучания могуче нарастает. Хор грандиозен по числу участников, как это бывает на праздниках песни в Прибалтике. Расстояния между отдельными группами хористов настолько велики, что слова песни долетают с заметным запозданием от одной группы к другой. Дирижера нет, но это не мешает стройности общего звучания, так как хористы сами подхватывают песню в нужные моменты. То же происходит и с атомами генератора света. Цуги волн, испускаемые отдельными атомами, согласованы друг с другом благодаря явлению индуцированного излучения. Каждый возбужденный атом начинает свою <песню> в унисон с дошедшей до него <песней> другого атома. Вот это и есть когерентность.

Итак, излучение лазера монохроматично, когерентно, поляризовано, обладает высокой мощностью и узкой направленностью. Эти свойства, вместе взятые, сделали лазер незаменимым источником энергии в современных оптико-электронных устройствах.

Читать далее про свет и его применение, ультразвуковые волны...

Читать далее интересные статьи...

 На главную страницу

Все о звуке Инфразвук Ультразвук Применение ультразвука Ультразвуковые ванны Ультразвуковая очистка Жидкости для ультразвуковой очистки Очистка форсунок Очистка деталей Очистка металлов Очистка ювелирных изделий Очистка печатных плат и электроники Очистка картриджей Полезные ссылки Полезные статьи
 

Смотрите также интересные ссылки:
Автохимия для авто  Мойка вагонов, разработки для железнодорожного транспорта и метрополитена  Бесконтактная мойка авто и транспорта  Средства для Ультразвука и ультразвуковых ванн   Дезинфицирующие средства