• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Laser rubinowy

    Przeczytaj także...
    Theodore Harold Maiman (ur. 11 lipca 1927 w Los Angeles, zm. 5 maja 2007 w Vancouver) – amerykański fizyk. W 1960 skonstruował laser rubinowy - pierwszy działający laser (patent nr 3,353,115).Zbigniew Puzewicz (ur. 14 lutego 1930 w Wilnie) – polski wojskowy, oficer LWP (emerytowany pułkownik), nauczyciel akademicki, poseł na Sejm PRL IX kadencji oraz na Sejm RP X kadencji.
    Długość fali – najmniejsza odległość pomiędzy dwoma punktami o tej samej fazie drgań (czyli pomiędzy dwoma powtarzającymi się fragmentami fali – zob. rysunek). Dwa punkty fali są w tej samej fazie, jeżeli wychylenie w obu punktach jest takie samo i oba znajdują się na etapie wzrostu (lub zmniejszania się). Jeżeli w jednym punkcie wychylenie zwiększa się a w drugim maleje, to punkty te znajdują się w fazach przeciwnych.
    Budowa lasera rubinowego – (1) promień światła (2) flesz (3) pręt rubinowy (4) zwierciadło (5) rezonator optyczny (6) dzielnik wiązki
    Budowa lasera rubinowego – (1) pręt rubinowy (2) flesz (3) zwierciadło (4) dzielnik wiązki (5) promień światła

    Laser rubinowylaser na ciele stałym, którego ośrodkiem czynnym jest rubin (Al2O3:Cr). Ten skład chemiczny zapewnia występowanie trójpoziomowego układu stanów energetycznych. Długość emitowanej fali jest równa 694,3 nm. Laser ten pracuje w trybie impulsowym.

    Emisja spontaniczna zachodzi wtedy, gdy elektrony znajdujące się na poziomach wzbudzonych w sposób spontaniczny wracają na niższe poziomy energetyczne, emitując przy tym fotony.Foton (gr. φως – światło, w dopełniaczu – φοτος, nazwa stworzona przez Gilberta N. Lewisa) jest cząstką elementarną, nie posiadającą ładunku elektrycznego ani momentu magnetycznego, o masie spoczynkowej równej zero (m0 = 0), liczbie spinowej s = 1 (fotony są zatem bozonami). Fotony są nośnikami oddziaływań elektromagnetycznych, a ponieważ wykazują dualizm korpuskularno-falowy, są równocześnie falą elektromagnetyczną.

    Laser rubinowy był pierwszym działającym laserem. Został skonstruowany przez Theodore'a Maimana w 1960 roku. W 1963, 7 listopada, zespół Zbigniewa Puzewicza w Wojskowej Akademii Technicznej uruchomił pierwszy laser rubinowy.

    Budowa[ | edytuj kod]

    Laser rubinowy ma prostą konstrukcję, typową dla laserów, w których ośrodkiem czynnym jest ciało stałe. Materiałem aktywnym jest kryształ rubinu ukształtowany w formie walca. Powierzchnie czołowe walca są dokładnie oszlifowane i przepuszczają światło do luster lub też są pokryte warstwą odbijającą i same stanowią lustra. Laser ten jest pompowany optycznie lampą ksenonową przez boczne powierzchnie.

    Rubin − kamień szlachetny o barwie od różowej do krwistoczerwonej. Jest to rzadki minerał z gromady tlenków (Al2O3), odmiana korundu.W optyce emisja wymuszona (stymulowana, indukowana) – proces emisji fotonów przez materię w wyniku oddziaływania z fotonem inicjującym. Warunkiem do tego, aby emisja wymuszona nastąpiła, jest równość energii fotonu z energią wzbudzenia atomu. Foton inicjujący emisję nie jest pochłaniany przez materię – pełni tylko rolę wyzwalającą proces. Foton emitowany przez atom ma częstotliwość (a więc również energię), fazę i polaryzację taką samą jak foton wywołujący emisję. Kierunek ruchu obu fotonów również jest ten sam. Światło złożone z takich identycznych fotonów nazywa się światłem spójnym. Zjawisko to jest podstawą działania laserów.

    Zasada działania[ | edytuj kod]

    Fotony emitowane w wyniku emisji spontanicznej, które nie poruszają się wzdłuż osi, uciekają przez ścianki boczne zanim są w stanie wywołać emisję wymuszoną. Ale te fotony, które poruszają się dokładnie w kierunku osi, mogą być parokrotnie odbijane od krańcowych zwierciadeł i są w stanie wielokrotnie wywołać emisję wymuszoną. W ten sposób liczba fotonów gwałtownie rośnie, a te które uciekają przez częściowo odbijającą powierzchnie czołową tworzą jednokierunkową wiązkę o dużym natężeniu i ściśle określonej długości fali.

    Nanometr (symbol: nm) – podwielokrotność metra, podstawowej jednostki długości w układzie SI. Jest to jedna miliardowa metra czyli jedna milionowa milimetra. Jeden nanometr równa się zatem 10 m. W notacji naukowej można go zapisać jako 1 E-9 m oznaczający 0,000 000 001 × 1 m. Rzadko stosowana jest również stara nazwa milimikron.Pompowanie optyczne - wzbudzanie atomów metodami optycznymi do określonego stanu, co osiąga się dobierając odpowiednio warunki wzbudzenia (oświetlenie, polaryzacja). Jeśli wskutek absorpcji światła liczba atomów osiągających dany stan w jednostce czasu jest większa od odwrotności średniego czasu życia (tj. całkowita liczba atomów w danym stanie) rośnie. Dzięki zastosowaniu pola magnetycznego i spolaryzowanego światła wzbudzającego można za pomocą pompowania optycznego uzyskać częściowe uporządkowanie (tj. ustawienie równoległe) wektorów atomowych momentów magnetycznych. Czyni to metodę pompowania optycznego cennym narzędziem w badaniach fizyki atomowej i jądrowej. Zwiększenie obsadzenia wybranego stanu drogą pompowania optycznego jest podstawą działania lasera. Metodę pompowania optycznego zaproponował fizyk francuski Alfred Kastler; dostał za to w 1966 roku nagrodę Nobla.

    Przypisy[ | edytuj kod]

    1. Zbiam, Od lasera gazowego do polskich laserowych podświetlaczy celu, Wydawnictwo militarne ZBIAM [dostęp 2019-01-30].






    Warto wiedzieć że... beta

    Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego (WAT) – publiczna, cywilno-wojskowa uczelnia techniczna z siedzibą w Warszawie.
    Skład chemiczny substancji (w znaczeniu fizycznym) jest to wyszczególnienie pierwiastków i związków chemicznych, z jakich składa się ta substancja. Uwzględnia on również procentową zawartość poszczególnych substancji chemicznych w danej substancji - wagową, objętościową lub molową.
    Laser – urządzenie emitujące promieniowanie elektromagnetyczne z zakresu światła widzialnego, ultrafioletu lub podczerwieni, wykorzystujące zjawisko emisji wymuszonej. Nazwa jest akronimem od (ang.) Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation: wzmocnienie światła poprzez wymuszoną emisję promieniowania. Promieniowanie lasera jest spójne, zazwyczaj spolaryzowane i ma postać wiązki o bardzo małej rozbieżności. W laserze łatwo jest otrzymać promieniowanie o bardzo małej szerokości linii emisyjnej, co jest równoważne bardzo dużej mocy w wybranym, wąskim obszarze widma. W laserach impulsowych można uzyskać bardzo dużą moc w impulsie i bardzo krótki czas trwania impulsu (zob. laser femtosekundowy).
    Ciało stałe – rodzaj fazy skondensowanej, każda substancja, która nie jest płynna, czyli zachowuje kształt i jest nieściśliwa. Ciało stałe jest pojęciem mało precyzyjnym i mogą w nim występować w rzeczywistości różne stany skupienia materii zwane bardziej precyzyjnie fazami fizycznymi.
    Lampa ksenonowa – rodzaj lampy wyładowczej wykorzystywanej jako źródło światła w elektronicznych lampach błyskowych i stroboskopach; nazywany niekiedy błędnie żarnikiem lub palnikiem.

    Reklama

    Czas generowania strony: 0.012 sek.