Membrii grupei:

Crecan HoratiuOiegar MihaiIuonas Cristian

Clasa a XII-a D

Efectul laser

Laserul este un dispozitiv optic care generează un fascicul coerent de lumină.

Fasciculele laser au mai multe proprietăţi care le diferenţiază de lumina incoerentă produsă, de exemplu de Soare sau de becul cu

incandescenţă:- monocromaticitate - un spectru în general foarte îngust de

lungimi de undă; - direcţionalitate - proprietatea de a se propaga pe distanţe

mari cu o divergenţă foarte mică şi, ca urmare, capacitatea de a fi focalizate pe o arie foarte mică;

- intensitate - unii laseri sunt suficient de puternici pentru a fi folosiţi la tăierea metalelor;

- coerenţa;- strălucire mare.La origine termenul laser este acronimul LASER format în limba

engleză de la denumirea light amplification by stimulated emission of radiation (amplificare a luminii prin stimularea emisiunii radiaţiei), denumire construită pe modelul termenului maser care înseamnă un dispozitiv similar, funcţionând în domeniul microundelor.

Principiul functionarii Principiul functionarii

laseruluilaseruluiLaserul este un dispozitiv complex ce utilizează un mediu activ laser, ce poate fi solid, lichid sau gazos, şi o cavitate optică rezonantă. Mediul activ, cu o compoziţie şi parametri determinaţi, primeşte energie din exterior prin ceea ce se numeşte pompare. Pomparea se poate realiza electric sau optic, folosind o sursă de lumină (flash, alt laser etc.) şi duce la excitarea atomilor din mediul activ, adică aducerea unora din electronii din atomii mediului pe niveluri de energie superioare.

Faţă de un mediu aflat în echilibru termic, acest mediu pompat ajunge să aibă mai mulţi electroni pe stările de energie superioare, fenomen numit inversie de populaţie.

Caracteristicile fasciculului laser

Intensitate Monocromaticitate

Directionalitate

Intensitate În funcţie de tipul de laser şi deaplicaţia pentru care a fost construit, puterea transportată de fascicul poate fi foarte diferită. Astfel, dacă diodele laser folosite pentru citirea discurilor compacte este de ordinul a numai 5 mW, laserii cu CO2 folosiţi în aplicaţii industriale de tăiere a metalelor pot avea în mod curent între 100 W şi 3000 W. În mod experimental sau pentru aplicaţiispeciale unii laseri ajung la puteri mult mai mari; cea mai mare putere raportată a fost în 1996 de 1,25 PW (petawatt, 1015 W).

Monocromaticitate

Majoritatea laserilor au un spectru de emisie foarte îngust, ca urmare a modului lor de funcţionare, în care numărul mic de fotoni iniţiali este multiplicat prin „copiere” exactă, producând un număr mare de fotoni identici. În anumite cazuri spectrul este atât de îngust (lungimea de undă este atât de bine determinată) încât fasciculul îşi păstrează relaţia de fază pe distanţe imense. Aceasta permite folosirea laserilor în metrologie pentru măsurarea distanţelor cu o precizie extrem de bună, prin interferometrie. Aceeaşi calitate permite folosirea acestor laseri în holografie.

Directionalitate

În timp ce lumina unei surse obişnuite (bec cu incandescenţă, tub fluorescent, lumina de la Soare) cu greu poate fi transformată într-un fascicul paralel cu ajutorul unor sisteme optice de colimare, lumina laser este în general emisă de la bun început sub forma unui fascicul paralel.

Aceasta se explică prin acţiunea cavităţii optice rezonante de a selecta fotonii care se propagă paralel cu axa cavităţii. Astfel, în timp ce un reflector obişnuit de lumină, orientat de pe Pămînt spre Lună, luminează pe suprafaţa Lunii o suprafaţă de aproximativ 27.000 km în diametru, fasciculul unui laser nepretenţios cu heliu-neon luminează pe Lună o suprafaţă cu diametrul mai mic de 2 km.

Stralucire Mare

Se referă la faptul că unda laser concentrează o energie foarte mare într-un volum mic.

Tipuri de laser sunt:

• Argonul;

• Ledul;

• Rubinul.

Utilizare•Medicină: bisturiu cu laser, înlăturarea tatuajelor, stomatologie, oftalmologie, acupunctură •Industrie şi comerţ: prelucrări de metale si materiale textile, cititoare de coduri de bare, imprimare •Aplicatii industriale: sudarea cu laser, tăierea cu laser, gravarea cu laser, marcare cu laser, crestarea cu laser, sinterizarea selectivă cu laser, sinterizarea prin scânteie cu laser. •Comunicaţii prin fibră optică •Înregistrarea şi redarea CD-urilor şi DVD-urilor

•Metrologie •Holografie •Geologie, seismologie şi fizica atmosferei •Spectroscopie •Fotochimie •Fuziune nucleară •Microscopie•Aplicaţii militare

Tipuri de lasereTipul He-

NeArgon Rubin YAG-

NdGaAIAs LED

Mediul activ gaz gaz solid solid semicon-

ductor

semicon-

ductor

Puterea sau energia 5 mW

1,5 W 1 J 250 mJ 10 mW 20 mW

Lungimea de unda 632,8 nm

514,5 nm 694,3 nm

1064 nm

820 nm 880 nm

Durata pulsului - - 350 μ 10 ns - -

Divergenta 1 mrad

1 mrad 5 mrad

5 mrad 20º 40º

Diametrul fasciculului

0,8 mm

1 mm 10 mm

5 mm - -

Laserele cu Heliu-Neon (HeNe)

Cele mai raspandite lasere cu gaz. Tubul lor este închis, conţin oglinzile interne şi sursa de alimentare de

putere.

Spectrul heliului şi a neonului

Tub laser HeNe

Lasere cu ioni de argon şi kripton (Ar/Kr)

Diferă de cele cu HeNe prin gaz. Pot fi cu oglinzi interioare sau

exterioare. Puterea lor este mult mai mare, de

la 10mW până la chiar 100W.

Diferitele raze ale unui laser Ar/Kr

Prismă Brewster folosită pentru

ajustarea lung. de undă

Acest tip de laser poate produce atat roşu, verde, albastru, care combinat rezultă culoarea albă.

Sunt folosite la imprimare de mare performanţă, medicină legală, operaţii, holografie, lasershow-uri mari, cât şi pentru amorsarea altor lasere.

Lasere cu dioxid de carbon (CO2)

Necesită o sursă electrică de alimentare de foarte mare putere. Lungimea de unda este în domeniul IR (10.6um). Calitatea razei este foarte bună.

Lasere cu heliu-cadmiu (HeCd)

Au tuburile sigilate, cu oglinzi interne. Sunt mai complexe decat alte tipuri de lasere. Lungimea de undă a razei se situeaza spre spectrul

violet şi ultraviolet.

Laser HeCd

Bibliografie

http://www.google.ro/search?q=laser&biw=1280&bih=890&bav=

on.2,or.r_qf.&um=1&ie=UTF-8&hl=ro&tbm=isch&source=og&sa=N&tab=wi&ei=ZCWVUbf4NsHDtQa

G94GwDAhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Laserhttp://www.youtube.com/results?search_query=laser+show&page=3