تحقیق درباره لیزر و طرز تولید آن

دانلود تحقیق درباره لیزر و طرز تولید ان

*تحقیق درباره لیزر و طرز تولید آن*

كلمه» لیزر« =Laser = از حروف اختصاری عبارت انگلیسی

Light Amplification by Stimulated Emission Of Radiation

ساخته شده است و به معنای» تقویت نور از طریق تشعشع تحریك شده« به كار می‌رود.

لیزر نوری است متشكل از پرتوهای به غایت دسته شده و همدوس كه بسامد امواج الكترومغناطیسی این پرتوها در حوزة بسامدی بین فرابنفش و فروقرمز گسترش می‌یابد. فرآیند لیزر از كوانتومی شدن انرژی در ماده و میدان تشعشع الكترومغناطیسی سر چشمه می‌گیرد و بر اثر تحریك ساختگی تشعشع پدید می‌آید.

وجود پدیده تشعشع تحریك شده را آلبرت اینشتین در سال 1316 ، در ضمن یك برداشت نو از فرمول تشعشع بلانك به دست آورد و پایه‌های فیزیكی آن را همان زمان انشا كرد. اما این نوآوری اینشتین نزدیك به نیم قرن فقط جنبه نظری داشت و از حلقه علاقه دانشمندان فیزیك فراتر نرفت.

اصطلاح» لیزر« از سال 1960 متداول گشت، و این هنگامی بود كه تئودور نویمان، از طریق تحریك تشعشع، نخستین لیزر را در بلور یاقوت تولید كرد. یك سال بعد در سال 1961 نیز جوان و همكارانش نخستین لیزر گاز هلیوم – نئون را ساختند. همچنین دیری نگذشت كه نخستین لیزر نیمه رسانای ارسینو- گالیوم نیز در سال 1962 به دست دو گروه مستقل( تقریباَ همزمان) تولید شد.

مهمترین لیزرها را می‌توان به سه گروه اصلی تقسیم كرد: لیزر اجسام سخت یا لیزر بلورها، لیزر گازها و لیزر نیمه رساناها. ولی این هر سه نوع لیزر از لحاظ فرآیند تولید در سه عامل اصلی زیر مشتركند:

1. یك ماده فعال( عمل كننده) كه به یك نسبت در یك ماده پایه جا می‌گیرد، و اتمهای آن حالت كوانتومی خود را بر اثر دریافت انرژی تغییر می‌دهند، و فرآیند تشعشع تحریك شده را به راه می‌اندازند.
2. یك پمپ كه انرژی را به اتمهای ماده عمل كننده فعال منتقل می‌كند، به طوری كه اتمهای این ماده حالت عادی تعادل گرمایی جسم را وارونه می‌سازند، به همین ملاحظه این مرحله تولید را وارونه‌سازی می‌خوانند. وارونه‌سازی عموماَ از طریق یك» پمپ‌اپتیكی« انجام می‌شود، به این شرح كه ماده آرایش یافته لیزر را تحت تابش نور ناهمدوس قرار می‌دهند و بدین نحو اتمهای ماده فعال را از سطح انرژی پایه به سطوح انرژی تحریك شده منتقل می‌كنند.

سه ظرف با محتوای مایع در سه سطح متفاوت قرار گرفته‌اند، و یك پمپ هیدرولیكی p مایع را از ظرف 1 به ظرف 3 می‌كشاند(رجوع به شكل6). سوپاپهای در لوله‌های اتصال تعبیه شده است، به طوری كه مایع می‌تواند به ظرف 2 منتقل گردد و از آنجا به درون ظرف 3 وارد شود، ولی مقدار این جریان البته با حجم مایع درون ظرفها متناسب خواهد بود. چنانچه احتمال انتقال از ظرف 2 به ظرف 1 از احتمال انتقال از ظرف 3 به ظرف 2، یا از ظرف 3 به ظرف 1، بسیار كمتر باشد، یك گزارش بیشتر برای تراكم مایع در ظرف 2 پدید می‌آید، و ظرفهای 1و 2 از حیث تراكم مایع با یكدیگر تعویض می‌شوند. همچنین اگر احتمال انتقال از ظرف 3 به ظرف 2 از احتمال دیگر انتقالها كمتر باشد، این امكان كه ظرفهای 3 و 2 از حیث تراكم با یكدیگر تعویض شوند، به وجود خواهد آمد.