Введение в лазеры

1.

Введение в лазеры
• Лазер (оптический квантовый генератор) —
это устройство, которое генерирует свет за
счет процесса стимулированного излучения.
• Лазеры излучают когерентный,
монохроматический и направленный свет.
Venom

2.

1. Поглощение энергии:
Принцип действия
лазера
• Активная среда поглощает энергию от
источника накачки, возбуждая атомы или
молекулы.
2. Спонтанное излучение
• Возбужденные атомы случайно
испускают фотоны.
3. Вынужденное излучение
• Фотоны вызывают вынужденное
излучение других возбужденных атомов,
что приводит к усилению света.
betonomeshalka

3.

Структура лазера
Компоненты лазера:
1. Активный элемент
• Среда, где происходит возбуждение и
излучение света (газ, жидкость, твердое
тело, полупроводник).
2. Элемент накачки
• Устройство, подающее энергию в
активную среду (оптическая,
электрическая накачка и др.).
molekula

4.

Резонансный
оптический
усилитель
Как работает резонатор:
• Система обратной связи состоит из
пары зеркал.
• Одно зеркало полностью отражает
свет, другое — полупрозрачное,
позволяющее частично выходить свету
наружу.
• Это создает условия для
многократного прохождения света
через активную среду.
Tuz kresti

5.

Типы лазеров
Разнообразие лазеров:
1. Газовые лазеры
• Пример: углекислотный лазер.
2. Твердотельные лазеры
• Используют кристаллы или стекло с
добавками активных ионов.
3. Лазеры на красителях
• Используют органические красители в
жидкой форме.
4. Полупроводниковые лазеры
• Широко применяются в оптоволоконной
связи и электронике.
Diman Baran

6.

Применение
лазеров в медицине
polovik
Медицинские технологии:
• Хирургия: лазерная резекция тканей, коагуляция.
• Диагностика: лазерная спектроскопия для анализа тканей.
• Терапия: лечение кожных заболеваний, удаление татуировок и волос.

7.

Применение лазеров
в промышленности и
науке
Промышленные технологии:
• Резка и сварка материалов с высокой точностью.
• Маркировка и гравировка.
Научные исследования:
• Лазерная интерферометрия для измерения малых расстояний.
• Спектроскопия для анализа химического состава веществ.
morkovochk
a

8.

Будущее лазеров
Тенденции и перспективы:
• Развитие мощных лазеров для новых
технологий.
• Применение в квантовых вычислениях и
телекоммуникациях.
• Исследования в области фотонных
технологий и их применение в повседневной
жизни.

9.

Эксперимент
Закрепив лазерную указку на поверхности
таким образом, чтобы луч света
горизонтально проходил через пластиковую
бутыль, наполненную водой, сделаем
отверстие в пластике там, где на него
упирается лазерный пучок: вода начнет
выливаться из контейнера, а вместе с ней
будет искривляться и луч.
Но как это возможно?
vafelnitsa

10.

Согласно закону Снелла, луч света изменяет свой угол, попав на границу
между двумя средами (в данном случае водой и воздухом). Таким образом,
на самом деле лазер оказывается «пойманным» в водяной поток,
отскакивая от ее поверхности взад-вперед внутри струи, словно в
зеркальной ловушке.
Суть проведённого эксперимента проста. Было наглядно видно лазер попадает в струю воды
и не может из нее выйти. Так как со всей стороны окружает полная оптическая отражение
от границ раздела среды воздуха и воды.
Shalom

11.

Закон Снеллиуса (также Снелля или Снелла)
описывает преломление света на границе двух
прозрачных сред. Также применим и для
описания преломления волн другой природы,
например, звуковых.
Закон был открыт в 1621 году голландским
математиком Виллебрордом Снеллиусом.
Несколько позднее опубликован (и, возможно,
независимо пере открыт) Рене Декартом.
kopim elik

12.

Karuseli