Создание и области применения лазера - Реферат

Министерство общего и профессионального образования ГБОУ СПО СО Алапаевский профессионально-педагогический колледжОдним из самых замечательных достижений физики второй половины двадцатого века было открытие физических явлений, послуживших основой для создания удивительного прибора - оптического квантового генератора, или лазера. В настоящее время слово «лазер» стало общеупотребительным. Ведь это устройство используется во всех сферах деятельности человека: промышленности, науке, медицине и т.п. Слово «лазер» составлено из первых букв английской фразы, означающей: «усиление света при помощи вынужденного излучения». Лазер - очень многие про него слышали.Работы по лазерам в лаборатории люминесценции ФИАН возникли по инициативе Н. Г. Басова, вызванной тем, что, начиная с 1958 года были опубликовали статьи о перспективности получения генерации в оптической области спектра с использованием индуцированного излучения. А затем американскими учеными (Мейманом и другими) в 1960 году были получены обнадеживающие результаты с рубином. Таунсом в США (1953 г.) были разработаны генераторы когерентного излучения - лазеры, или квантовые генераторы. Лазер также называется оптический квантовый генератор или генератор когерентного излучения.После вспышки лампы поток световой энергии попадает на стержень. Долго в возбужденном состоянии они не живут, в среднем всего одну стомиллионную долю секунды, а потом переходят в нормальное состояние, излучив при этом свет. Когда несколько атомов случайно излучают кванты вдоль оси стержня, начинается процесс накапливания энергии. После каждого столкновения с атомами число квантов удваивается, поток излучения движется вдоль стержня и растет, как лавина. Отражаясь в зеркалах, излучение многократно пронизывает стержень, заставляя все атомы без исключения внести свою долю энергии в общий поток света.Газовые лазеры представляют собой, пожалуй, наиболее широко используемый в настоящее время тип лазеров и, возможно, в этом отношении они превосходят даже рубиновые лазеры. Газовым лазерам также, по-видимому, посвящена большая часть выполненных исследований. Среди различных типов газовых лазеров всегда можно найти такой, который будет удовлетворять почти любому требованию, предъявляемому к лазеру, за исключением очень большой мощности в видимой области спектра в импульсном режиме. Газовые лазеры были созданы почти одновременно с рубиновыми лазерами, в том же 1960 году. Газы при низком давлении хорошо проводят электрический ток, поэтому их атомы можно возбуждать электрическим разрядом.В его камере сгорания сжигается угарный газ (окись углерода) с добавкой топлива (керосина, бензина, спирта). Молекулы газов возбуждены, ведь температура в камере сгорания доходит до тысячи с лишним градусов, а давление - до 20 атмосфер.Называются они так потому, что их рабочая жидкость - раствор анилиновых красок (вроде тех, которыми красят шерсть и хлопок) в воде, спирте, кислоте и других растворителях. Жидкость налита в плоскую ванночку - кювету. Лазер-накачку помещают рядом, вводя его луч в кювету через окошко в корпусе. Растворы могут излучать импульсы света различной длины волны - от ультрафиолета до инфракрасного света - и мощностью от сотен киловатт до нескольких мегаватт (миллионов ватт), в зависимости от того, какой краситель налит в кювету.Всем хорош лазерный луч: он может нести огромную энергию, может передавать сигналы, как радиоволны или электрический ток. Основная область применения маломощных импульсных лазеров связана с резкой и сваркой миниатюрных деталей в микроэлектронике и электровакуумной промышленности, с маркировкой миниатюрных деталей, автоматическим выжиганием цифр, букв, изображений для нужд полиграфической промышленности. В последние годы в одной из важнейших областей микроэлектроники - фотолитографии, без применения которой практически невозможно изготовление сверхминиатюрных печатных плат, интегральных схем и других элементов микроэлектронной техники, обычные источники света заменяются на лазерные. Дальнейший прогресс в субмикронной литографии связан с применением в качестве экспонирующего источника света мягкого рентгеновского излучения из плазмы, создаваемой лазерным лучом. Лазерный луч может передавать сигналы, как радиоволны или электрический ток.Основными преимуществами, стимулирующими применение лазеров в медицине, являются радикальность лечения, снижение сроков вмешательства, уменьшение числа осложнений, кровопотери, улучшение условий стерильности и т. д.Скальпелем делают разрез, зажимом перекрывают крупные кровеносные сосуды, которые пришлось перерезать, а тампоном удаляют кровь с операционного поля. Крови в организме много; кроме больших сосудов, есть еще множество мелких, капиллярных, которые не пережмешь. Сейчас умеют останавливать кровь различными способами, а еще лет сто пятьдесят назад рану приходилось прижигать, чтобы «заварить» концы сосудов и не дать им истечь кровью. Хирурги давно мечтали об инструменте, делающим бескровный разрез.

Содержание

Введение

1. Что такое лазер

1.1 Первый лазер

1.2. Оптический квантовый генератор или лазер

1.3 Лазер в работе

2. Разновидности лазеров

2.1 Газовые лазеры

2.2 Газодинамический лазер

2.3 Лазеры на красителях

3. Функции лазерного луча

4. Лазер в медицине

4.1 Лазер в хирургии

4.2 Лазер на охране зрения

4.3 Лазер в гастроэнтерологии

4.4 Лазер в стоматологии

4.5 Меры безопасности

Заключение

Список литературы

Приложение