Новости бизнесаСтатьиАналитические колонкиДеньгиКурс валютБизнес технологии
Главная > Новости бизнеса > Hi-Tech > Лазеры: почему ими и режут, и соединяют?

Лазеры: почему ими и режут, и соединяют?

Среда, 21 сентября 2016 г.

Следите за нами в ВКонтакте, Facebook'e и Twitter'e

Слово «лазер» мы слышим каждый день, не правда ли? Лазеры — в кабинетах врачей и заводских цехах, в оружейных прицелах и романах о космических приключениях; в любом киоске можно купить лазерную указку (и положить в стол, так как их использование запрещено почти везде — от стадионов до аэропортов). Так что же такое лазер и почему он настолько многофункционален?





Если говорить сухо и научно, то лазер — это устройство, преобразующее любой тип энергии (тепловой, световой, электрической и так далее) в энергию узконаправленного потока излучения. Этот поток необязательно светится — наоборот, излучение большинства лазеров невидимо. Зато его можно использовать в разных целях: в промышленности для лазерной резки или сварки, в военном деле и медицине, для развлекательных шоу или для освещения. Возможности лазеров почти безграничны — как бесконечно и количество их разновидностей. Читать далее

Принцип лазера на удивление прост, хотя и основан на сложном физическом явлении индуцированного, или вынужденного, излучения. Суть в том, что, когда некая квантовая система — атом или молекула — переходит из возбужденного состояния в стабильное, она генерирует новый фотон. А поскольку переход этот происходит не сам по себе, а под воздействием другого фотона, становится понятно, что подобное излучение можно вызывать искусственно. Звучит все элементарно: направляем индуцирующие фотоны (энергию) на группу квантовых систем (активную среду) — и вуаля, лазер работает. Но, как нетрудно догадаться, простая теория разбивается о сложную практику, иначе лазер бы изобрели лет на 100 раньше.

Зарождение лазеров В марте 1917-го Альберт Эйнштейн публикует статью «К квантовой теории радиации», в которой обосновывает теорию вынужденного излучения. Это явление заключается в том, что при переходе любой квантовой системы — атома, молекулы и так далее — на меньший энергетический уровень, от возбуждённого состояния к стабильному, под внешним воздействием генерируется новый фотон. Иначе говоря, излучение можно вызывать искусственно.



Итак, лазер состоит из: активной среды, источника энергии (или иначе — «системы накачки») и оптического резонатора. Резонатор нужен для того, чтобы первая «порция» вынужденного излучения вызывала последующие — как падающие костяшки домино, многократно усиливая суммарный эффект. Обычно резонатор — это два зеркала, между которыми находится активная среда, причем поверхность зеркал почти не поглощает фотоны — ну совсем чуть-чуть, не более одного на миллион.

Самый первый лазер, построенный американским физиком Теодором Майманом в 1960 году, был очень простым. Активной средой служил искусственный рубин, а источником света — импульсная лампа. Но с того момента новые лазеры изобретают практически еженедельно. В одних только 1960-х их появилось несколько десятков — физики всего мира работали методом тыка, подставляя наугад самые разные вещества в качестве активной среды, экспериментируя с резонаторами и источниками накачки.

Лазер Теодора Маймана 16 мая 1960 года американский физик и инженер Теодор Майман демонстрирует первый в истории функционирующий оптический квантовый генератор, то есть лазер. Активной средой в его системе служил оксид алюминия с примесью хрома, то есть искусственный рубин цилиндрической формы, диаметром 1 см и длиной 2 см. Майман облучал рубин импульсами газоразрядной лампы, в качестве резонатора применив систему Фабри-Перо из двух соосных параллельных зеркал.



Собственно количество возможных лазеров практически бессчетно, а излучение каждого имеет собственные уникальные свойства, позволяющие использовать их в разных отраслях науки и техники. Даже классификации лазеры поддаются с трудом: с одной стороны, они делятся на три основные группы — газовые, жидкостные и твердотельные, но с другой — существует множество лазеров, не входящих ни в одну из этих групп.

Так, для лазерной сварки используют твердотельные лазеры, активной средой в которых служит рубин или, например, алюмоиттриевый гранат (АИГ) с примесью неодима. Также сваривают лазерами с газовой активной средой — смесью СO2, N2 и Не.

Лазерная сварка В 1972 году компании Banas, Locke и Molin практически синхронно объявили о появлении в линейке оборудования первых устройств для лазерной сварки. Сегодня лазерная сварка повсеместно используется в серийном автопроизводстве, например, у Volkswagen — она позволяет сделать кузов значительно жестче и устойчивее к нагрузкам, а также обеспечивает минимальный перехлест панелей и идеальную чистоту швов.



Для лазерной резки чаще всего применяют дешевые, надежные и мощные углекислотные лазеры с активной средой в виде чистого углекислого газа СO2, реже — твердотельные и волоконные лазеры, например, иттербиевые.

Иначе говоря, сколько веществ и их смесей существует на Земле, столько существует и лазеров, и каждый применим для той или иной работы.

Следите за нами в ВКонтакте, Facebook'e и Twitter'e


Просмотров: 75
Рубрика: Hi-Tech
(CY)

Архив новостей / Экспорт новостей

Ещё новости по теме:

18: 41
FIFA 17 появилась в раннем доступе |
18: 41
Apple готовит конкурента Amazon Echo и Google Home |
18: 21
Apple начала тестирование первые прототипов собственного конкурента Amazon Echo - Bloomberg |
18: 21
Samsung обеспечит повышенную защиту платежам Samsung Pay |
18: 01
Джимми Уэйлс — о «Википедии» и свободных знаниях |
18: 01
«Нашего повара переманили в Facebook»: каково вести ресторанный бизнес в Кремниевой долине |
17: 41
Как сделать электрический лонгборд своими руками |
17: 41
7 метров над уровнем нормы: уникальный тест-драйв Toyota RAV4 |
17: 41
Древнейший список Ветхого Завета прочитан |
17: 21
Google Allo |
17: 21
Смартфон Samsung загорелся на борту индийского самолета во время полета |
16: 21
Один день начинающего предпринимателя из Кремниевой долины — Ироничный рассказ сооснователя Scripted.com |
16: 01
Релиз музыкального плеера Audacious 3.8 |
16: 01
АФК «Система» продала 1,3% МТС за $100 млн |
15: 41
Destiny: Rise of Iron привлекла миллионы игроков |
15: 41
Мобильная «Мафия 3» постучится в ваши двери 7 октября |
15: 41
Yahoo рассказала о полумиллиарде украденных аккаунтов |
15: 41
Майкл Пактер считает, что PC-игроки сродни расистам |
15: 41
В Ubisoft оценили Nintendo NX |
15: 41
Северные Корейцы выбирают между 28 сайтами в Интернете |
15: 41
Facebook призналась в завышении показателя видеосмотрения на 60-80% в течение двух лет |
15: 41
Чипы MTK появятся в смартфонах Samsung |
15: 41
В Doom появился Deathmatch |
15: 41
King’s Quest – Chapter 4: Snow Place Like Home выходит на следующей неделе |
15: 41
Впервые опубликованные фотографии разрушенного Нагасаки |
15: 41
Москва выделила 50 000 000 рублей на закупку 30 электрокаров |
15: 21
FIFA 17 получает оценки |
15: 21
Стали известны системные требования Titanfall 2 |
15: 21
Японские антимонопольщики намерены прижать Apple |
15: 01
Объявлено место гибели космического аппарата Rosetta |
15: 01
Прекрасные панорамы космоса: необычная имитация съемки tilt-shift |
Новости бизнесаСтатьиАналитические колонкиДеньгиКурс валютБизнес технологии
Rating@Mail.ru
Условия размещения рекламы

Наша редакция

Обратная связь

RosInvest.Com не несет ответственности за опубликованные материалы и комментарии пользователей. Возрастной цензор 16+.

Ответственность за высказанные, размещённую информацию и оценки, в рамках проекта RosInvest.Com, лежит полностью на лицах опубликовавших эти материалы. Использование материалов, допускается со ссылкой на сайт RosInvest.Com.

Skype: rosinvest.com (Русский, English, Zhōng wén).

Архивы новостей за: 2016, 2015, 2014, 2013, 2012, 2011, 2010, 2009, 2008, 2007, 2006, 2005, 2004, 2003

Октябрь 2005: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31