И от він наступило ХХІ століття. Уже самий його початок було відзначено найбільшими досягненнями людського розуму. 7 травня 1895 р. на засіданні Російського фізико-хімічного суспільства Попов А. С. продемонстрував винайдене їм пристрій зв’язку без проводів, а рік по тому аналогічний пристрій зв’язку без проводів, а рік по тому аналогічний пристрій запропонував італійський технік і підприємець Г. Маркони. Так народилося радіо. Наприкінці, що йде століття, бал створений автомобіль із бензиновим двигуном, що прийшов на зміну винайденому ще в ХVШ столітті паровому автомобілю. Не менш приголомшливим виявилися досягнення у фізику. Тільки за одне десятиліття на рубежі двох століть було зроблено п’ять відкриттів. В 1895 році німецький фізик Рентген відкрив новий вид випромінювання, названий пізніше його ім’ям. В 1896 р. французький фізик Антуан Анри Беккерель відкрив явище радіоактивності, в 1897 році англійський фізик Дж. Дж. Томсон відкрив електрон і в наступному році виміряв його заряд, 14 грудня 1900 року на засіданні німецького фізичного суспільства Макс Планк дав висновок формули для испускательной здатності чорного тіла, цей висновок опирався на зовсім нові ідеї, що стали фундаментом квантової теорії - однієї з основних фізичних теорій ХХ століття. В 1905 р. молодий А. ейнштейн - йому тоді було всього 26 років - опублікував спеціальну теорію відносності. Всі ці відкриття робили приголомшуюче враження й багатьох піддавали в замішання - вони ніяк не укладалися в рамки існування фізики, вимагала перегляду її основних подань. Ледь почавшись, нове століття возвестил про народження нової фізики, позначив невидиму грань, за якої залишилася колишня фізика, що одержала відтепер назву,, класична,,.

Нові фундаментальні знання привели й до нових технічних досягнень почалося те, що ми сьогодні називаємо науково-технічною революцією. Розвиток вакуумної, а пізніше - з початку 50-х років - напівпровідникової електроніки дозволило створити досить доконані системи радіозв’язку, радіоуправління, радіолокації. В 1948 році був винайдений транзистор, на початку 60-х років на зміну йому прийшли інтегральні схеми - народилася мікроелектроніка. Розвиток атомної і ядерної фізики привело до створення атомної електростанції (з 1954 р.) і судів з атомними двигунами (з 1959 г) . Телебачення, швидкодіючі обчислювальні машини, різноманітні комп’ютери, промислові роботи - така наша сьогоднішня дійсність.

Перший лазер був створений в 1960 році - і відразу почався бурхливий розвиток лазерної техніки. У порівняно короткий час з’явилися різні типи лазерів і лазерних пристроїв, призначених для рішення конкретних наукових і технічних завдань.

Людина ніколи не хотіла жити в темряві, він винайшов багато різноманітних джерел світла - від стеаринових свіч, що канули в минуле, газових ріжків, і гасових ламп до ламп накалювання й ламп денного світла, які сьогодні висвітлюють наші вулиці й будинку. І от з’явилося ще одне джерело світла - лазер.

Це джерело світла зовсім незвичайний. На відміну від всіх інших джерел, він зовсім не призначається для висвітлення. Звичайно при бажанні лазери можуть застосовуватися як екстравагантні світильники. Однак використовувати лазерний промінь із метою висвітлення настільки ж нераціонально, як опалювати кімнату асигнуваннями, що спалюються в каміні. На відміну від інших джерел світла лазер генерує світлові промені, здатні гравірувати, зварювати різати матеріали, передавати інформації., здійснювати виміру, контролювати процесу, одержувати особливо чисті речовини, направляти хімічні реакції… Так що це воістину дивні промені.

2. ПРИЧИНА ДИВНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ ЛАЗЕРНОГО ПРОМЕНЯ. КОГЕРЕНТНЕ СВІТЛО.

Для пояснення цих властивостей у науковій мові є спеціальний термін когерентність. Учені скажуть, що світло від лампи накалювання некогерентен, а лазерне випромінювання когерентно - і всі їм зрозуміло. Людині ж, недостатньо освіченому в області фізики, треба очевидно, пояснити, що таке некогерентне або когерентне світло.

Загалом таке пояснення дати начебто б нескладно. Цілком зрозуміло, що потік світла, що поширюється від будь-якого джерела є сумарний результат висвечивания безлічі елементарних випромінювачів, якимись є окремі атоми або молекули світного тіла. У випадку лампи накалювання кожний атом - випромінювач висвечивается, ніяк не согласуясь із іншими атомами-випромінювачами, тому в цілому виходить світловий потік, якому можна називати внутрішньо непорядним, хаотичним. Це є некогерентне світло. У лазері ж гігантська кількість атомів випромінювачів висвечивается узгоджено в результаті виникає внутрішньо впорядкований світловий потік. Це є когерентне світло.

Коли ми говоримо про лазерний промінь, то звичайно уявляємо собі яскравий і тонкий світловий шнур або світлову нитку. Щось подібне можна побачити в дійсності якщо включити гелій-неоновий лазер. Правда цей лазер малопотужний настільки, що його промінь можна спокійно,, ловити,, у руку. До того ж промінь не,, сліпуче білий,, а соковитого червоного кольору. Щоб він був краще видний, треба створити в лабораторії півморок і легка задимленість. Промінь майже не розширюється й скрізь має практично однакову інтенсивність. Можна розмістити на його шляху ряд дзеркал і змусити його описати. складну зламану траєкторію в просторі лабораторії. У результаті виникне ефективне видовище - кімната, як би, перекреслена,, у різних напрямках яскравими червоними прямими нитками.

Однак не завжди лазерний промінь виглядає настільки ефектно. Наприклад, промінь ІЗ2 лазери взагалі не бачимо - адже його довжина хвилі попадає в інфрачервону область спектра. Крім того, не слід думати, що лазерний промінь - це обов’язкові безперервний потік світлової енергії. У більшості випадків лазери генерують не безперервний світловий пучок, а світлові імпульси.

2.1. Анатомія лазера.

Як виглядає лазер? На що він схожий? Лазери відрізняються більшою розмаїтістю. Існує величезне число різних типів лазерів, вони розрізняються не тільки характеристиками генерируемого ними випромінювання, але також зовнішнім виглядом, розмірами, особливостями конструкції.

” Серце лазера” - його активний елемент. В одних лазерів він являє собою кристалічний або скляний стрижень циліндричної форми. В інших це відпаяна скляна трубка, усередині якої перебуває спеціально підібрана газова суміш. У третіх - кювету зі спеціальною рідиною. Відповідно розрізняють лазери твердотельние, газові й рідинні. см. табл. стор. 88.

2.2. Типи лазерів.

Продовжуючи знайомитися з лазерами, зробимо екскурсію по великому лазерному господарству. Зупинимося на деяких типах лазерів.

Газорозрядні лазери. Так називають лазери на виряджених газових сумішах (тиск суміші 1-10 мм рт. ст) які збуджуються самостійним електричним розрядом. Розрізняють три групи газорозрядних лазерів: - лазери, у яких генерируемое випромінювання народжується на переходах між енергетичними рівнями вільних іонів (застосовується термін “іонні лазери” ) .

- лазери, що генерують на переходах між рівнями вільних атомів.

Pages: 1 2