لیزر(كاربردها)

دسته: فیزیک
بازدید: 114 بار
فرمت فایل: doc
حجم فایل: 446 کیلوبایت
تعداد صفحات فایل: 69

نور لیزر نوع كاملاً جدیدی از نور است؛ درخشان‌تر و شدیدتر از هرچه كه در طبیعت یافت می‌شود می‌توان نور لیزری آن‌چنان قوی تولید كرد كه هر ماده‌ی شناخته شده‌ی روی زمین را در كسری از ثانیه بخار كند می تواند سخترین فلزات را سوراخ كند یا به راحتی جسم سختی مثل الماس را سوراخ كند و از آن بگذرد

قیمت فایل فقط 5,900 تومان

لیزر(كاربردها)

امروزه لیزر كاربردهای بیشماری دارد كه همه زمینه های مختلف علمی و فنی فیزیك-شیمی-زیست شناسی - الكترونیك و پزشكی را شامل می شود. همه این كاربردها نتیجه مستقیم همان ویژگی های خاص نور لیزر است

لیزر چیست ؟

  نور لیزر نوع كاملاً جدیدی از نور است؛ درخشان‌تر و شدیدتر از هرچه كه در طبیعت یافت می‌شود. می‌توان نور لیزری آن‌چنان قوی تولید كرد كه هر ماده‌ی شناخته شده‌ی روی زمین را در كسری از ثانیه بخار كند. می تواند سخترین فلزات را سوراخ كند یا به راحتی جسم سختی مثل الماس را سوراخ كند و از آن بگذرد.

    برعكس، باریكه‌ی كم قدرت و فوق‌‌العاده دقیق انواع دیگر لیزر را می‌توان برای انجام دادن كارهای بسیار ظریف مثل جراحی روی چشم انسان به كار برد. نور لیزر را می‌توان خیلی دقیق كنترل كرد و به صورت باریكه‌ی مداومی به نام موج پیوسته یا انفجارهای سریعی به نام پالس درآورد.

    اگرچه اصول بنیادی لیزر از 40 سال پیش شناخته شده بود، نمایش اولین لیزر، دریچه‌‌ای را به طرف یكی از هیجان انگیزترین و پردامنه‌ترین پیشرفت های تكنولوژی قرن بیستم گشود. در ظرف چند سال پس از نمایش اولین لیزر، انواع بسیار گوناگونی از لیزرها به صورت ابزارهای عملی به صور گوناگون به كار گرفته شدند. لیزرها در تكنولوژی انقلابی جدید پدید آورده‌اند و تأ ثیر آن‌ها بر زندگی ما در آینده نیز ادامه خواهد داشت.

    امروزه گستره‌‌ی وسیعی از لیزرها در همه جا به كار گرفته شده‌اند. فروشگاه‌های بزرگ و بسیاری از انبارهای بزرگ خورده‌فروشی برای جستجوی خود‌به‌خود، ثبت قیمت‌‌ها و صورت‌برداری از اقلام خریداری شده، در قسمت حساب كننده از لیزر بهره می‌گیرند. در دستگاه‌‌های ویدئویی از نور لیزر برای خواندن دیسك‌های ویدئویی و ایجاد تصویر متحرك همراه با صدا استفاده می‌كنند. مقدار زیادی اطلاعات را روی دیسك‌‌های لیزری ثبت می‌كنند تا بعداً روی صفحه‌ی كامپیوتر خوانده شوند یا توسط چاپگرهای لیزری به شكل نسخه‌ی سخت روی كاغذ چاپ شوند.

    در پزشكی نور لیزر به عنوان نوع جدیدی چاقوی جراحی بدون خونریزی استفاده می‌شوند و وقتی كه نسجی مثل قسمت معیوب كیسه‌ی صفرا در خلال جراحی برداشته می‌شود، رگ‌های خونی بسته می‌‌شوند. كارهای دندانپزشكی با لیزر درد كمتری دارند و برای روكش و پل دندان از لیزرها استفاده می‌شود.

    در صنعت از لیزرها برای عملیات گرمایی فلزات، جوش دادن قسمت‌ها به یكدیگر و وسایل هم‌ترازی دقیق استفاده می‌شود. لیزرها را برای اندازه‌گیری دقیق فاصله‌های خیلی بزرگ و نیز فاصله‌های خیلی كوچك به كار می‌برند. افزون بر این‌ها لیزرها را همراه با تارهای نوری، برای انتقال بهتر داده‌ها و بهبود ارتباط تلفنی به كار می‌گیرند. لیزرها در حال تغییر دادن نحوه‌ی پژوهش دانشمندان هستند. لیزرها می‌توانند چشمه‌ی جدیدی از قدرت الكتریكی بیافرینند، مشابه فرایندی كه در خورشید برای تولید انرژی به وجود می‌‌آید.

خواص نور لیزر و كاربرد‌های آن
‏ از نخستین روزهای ساخت لیزر پی برده شد كه نور لیزر خواص مشخصه‌ای دارد كه آن را از نورهای ایجاد شده از سایر منابع، متمایز می‌كند. در ابتدا به این ویژگی‌ها و نحوه ایجاد آنها توسط لیزر اشاره خواهیم كرد. لیزر دارای سه ویژگی مهم است:
تك‌فامی
‏ در توضیح این ویژگی لازم است ابتدا با مفهوم گسیل القایی ( نشر القایی)آشنا شویم. گسیل پرتو توسط الكترونهای برانگیخته در داخل اتم به دو صورت است :1 ) گسیل خود به‌خودی 2) گسیل القایی
فرض كنید ‏‎1 ‎‏ ‏e‏ و ‏e2‎‏ دو تراز متوالی از یك اتم با انرژی‌های ‏‎1‎‏ ‏E‏ و‏‎2‎‏ ‏E‏ باشد و الكترونی در تراز ‏‎ e1 ‎در حالت پایه خود قرار گرفته باشد. اگر به هر دلیلی این الكترون از‎ ‎تراز ‏‎1‎‏ ‏e‏ به تراز بالاتر ‏‎2‎‏ ‏e‏ برود گفته میشود اتم تحریك شده است یا در حالت برانگیخته قرار دارد. چون این حالت یك حالت‏‎ ‎‏ ناپایدار است اتم تمایل دارد هرچه زودتر به حالت پایدار باز گردد. به همین دلیل الكترون مزبور بلافاصله به حالت قبلی در تراز‏‎1‎‏ ‏e‏ بر خواهد گشت. از طرفی چون این دو تراز اختلاف انرژی ‏‎1‎‏ ‏E‏ ‏E 2-‎‏ دارد بنا بر اصل پایستگی انرژی، انرژی اضافی الكترون به صورت تابش با فركانس ‏V، حین بازگشت به تراز اول گسیل می‌شود. به این فرآیند گسیل خودبه‌خودی گویند. حال اگر الكترونی در تراز‏‎2‎‏ ‏e‏ در حالت پایه خود قرار داشته باشد و ما به طریقی اتم را تحریك كنیم ( میدان الكترومغناطیسی، تابش، حرارت و... ) در اثر این القا الكترون مزبور تراز ‏‎2‎‏ ‏E‏ را ترك نموده وبه تراز ‏‎ E1‎برود و حین این انتقال ( بنا به اصل پایستگی انرژی ) تابش گسیل كند به این تابش گسیل القایی یا نشر القایی گویند. ‏
‏ هر كدام از این فرآیندها ویژگی‌های خاص خود را دارد. در گسیل خودبه‌خودی تابش‌های گسیل شده به صورت كاتوره‌ای و در تمام جهات گسترده است. اما در گسیل القایی جهت تابش در یك راستای معین خواهد بود. از طرفی در گسیل خودبخودی فوتونهای تابشی در اثر گزار بین اتمهای ترازهای اتمی یا مولكولی مختلف و متفاوت از هم به وجود می‌آیند پس این تابش‌ها طیف گسترده‌ای از فركانس‌ها را شامل می‌شود. ‏
‏ اما در گسیل القایی تابش در اثر گزار بین ترازهای اتمی یا مولكولی مشابه گسیل می‌شود. بنابراین همه تابش‌ها تقریبا فركانس یكسانی دارد. معمولا در لیزر از فرآیند گسیل القایی استفاده می‌شود. اما برای داشتن گسیل القایی طولانی مدت به مولكول‌هایی شامل دوتراز كه تراز بالایی آن پروتراز پایینی آن خالی باشد، نیاز داریم. اما آنچه كه نظریه‌های كوانتومی بیان می‌كنند این است كه بنا به قاعده گزینش در اتم‌ها ابتدا ترازهای پایین‌تر پر می‌شود. بنابراین به وضعیت به‌وجود آمده در لیزر، وارونگی جمعیت گویند. نحوه ایجاد وارونگی جمعیت بسته به نوع لیزر متفاوت است. مثلا در لیزر هلیوم نئون مخلوط كردن این دو گاز منجر به جفت شدن برخی تراز‌ها ی اتمی آن دو شده و وارونگی جمعیت مورد نیاز را تامین می‌كند. به این ترتیب لیزر قادر به ایجاد تابشی تك فركانس خواهد بود. با این وجود برای تك فركانس شدن بیشتر از یك عنصر اپتیك مانند بازآواگر( سنجه) نیزدر لیزر استفاده می‌شود. ‏
ویژگی تك‌فامی نور لیزر بیشتر كاربرد شیمیایی دارد. به عنوان مثال برای جدا سازی ایزوتوپ‌های یك عنصر به یك منبع تك‌فام مانند لیزر نیاز است. ایزوتوپ‌های یك عنصر از نظر محتوا باهم متفاوت است پس فركانس‌های جذب آنها نیز اندكی متفا وت خواهد بود كه تنها نور لیزر قادر به تفكیك آنها است. تمایل زیاد به استفاده از این كاربرد در صنایع هسته‌ای نیز غیرمنتظره نیست. 

قیمت فایل فقط 5,900 تومان

برچسب ها : طرح توجیهی لیزر(كاربردها) , دانلود لیزر(كاربردها) , فیزیک , لیزر , نور لیزر , لیزر(كاربردها) , لیزر(كاربردها) , ایزوتوپ‌های یك عنصر , خواص نور لیزر و كاربرد‌های آن , دانلود طرح توجیهی , پروژه دانشجویی , دانلود پژوهش , دانلود تحقیق , پایان نامه , دانلود پروژه