دانلود تحقیق لیزر و طرز تولید لیزر

مطالب دیگر:
بهبود عملکرد مدولاسیون فضایی تعمیم یافته در کانال های با محوشدگی چندمسیریبهبود عملکرد مدولاسیون فضایی در کانال های با محوشدگی چندمسیریبررسی عملکرد اتصالات گیردار و روشهای ارتقا آنمفهوم آفات بومی و قرنطینه‌ای و چگونگی كار نظارت و مراقبت بر وضعیت آفاتبررسی عوامل موثر در عدم استفاده و کاهش کارآیی از کارخانه های فرماندهی لجستیکیبررسی کارایی فنی 130 رشته فعالیت صنعتی مختلف و عوامل موثر بر عملکرد آنها در سطح صنایع کارخانه ای ایرانبررسی ضرورت ایجاد موزه شهرمعرفی شهر دماوندبررسی و مقایسه روش چالزنی و آتشباری در حفر تونلها با سطح مقطع متفاوت و تحت شرایط مختلف ژئومکانیکیتعیین شبه توابع تراوایی نسبی و فشار موئینه در مخازن ترکدار با استفاده از شبیه سازهای مخازن نفتیبررسی ارتباط رضایت مندی ازدواج مادر و عزت نفس دخترپیشینه ادبیات کودک و نوجوان در ایران و جهان و تحلیل کلامی آن براساس مدل هلیدیمبانی و ماهیت تبلیغات و تشریح روشهای نوین آنبررسی نتایج مطلوب و نامطلوب سطوح مختلف تعهد سازمانی و ارائه مفهوم جدید برای آنتحلیل و زبان شناسی جملات با مدل هلیدیبررسی و تحلیل جملات بیان کننده درد در زبان فارسی با استفاده از مدل هلیدیمطالعات و پیشینه ادبیات كودك و نوجوان در ایران و جهانپیشینه تایپوگرافی در ایران و جهان و تحلیل اساتید در این موردبررسی مدیریت پسماندهای بیمارستانی یمارستان امام خمینی شهرستان پلدختر در سال 95-94تاثیر گوش دادن موسیقی و نواختن آن در كاهش اضطراب با تاکید بر موسیقی پاپ در دانشجویان ابهربررسی تاثیر برنامه های ماهواره ای بر رشد اجتماعی نوجوانان دبیرستانهای دختر و پسربررسی ظرفیتهای معادن قم و ارزیابی اکتشاف آنها به روش ژئوشیمیاییبررسی ذخیره دسازی اطلاعات بر روی مواد مغناطیسی با نگرش کارکرد دیسکهاطراحی و پیاده سازی فروشگاه اینترنتی با دات نتبررسی عملکرد دستگاه های بی خطرساز در بیمارستان های شهر بهبهان
لیزر ,طرز تولید لیزر,Laser ,ساخت لیزر ,کاربرد لیزر ,تشعشع تحریک شده ,كوانتومهای نوری|40272947|euc
این فایل درباره ی دانلود تحقیق لیزر و طرز تولید لیزر می باشد برای مشاهده جزئیات فایل به ادامه مطلب یا دریافت فایل بروید.

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:

  • 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.
  • 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.

    اینك اگر سطوح انرژی را منطبق با ظرفهای مذكور بدانیم و سوپاپهای تعبیه شده را در حكم احتمال انتقال اتمها به تصور آوریم، می‌توان گفت كه مشابه همین وضع در مورد وارونه‌سازی از طریق پمپ اپتیكی پیش می‌آید. به عبارت دیگر، یونهای ماده فعال تحت تابش نور ناهمدوس (پمپ اپتیكی) از سطح انرژی 1 به سطح انرژی 3 منتقل می‌شوند و پس از توقف كوتاه در این سطح كه به صورت نوار پهن ظاهر می‌شود، به سطح انرژی 2 سقوط می‌كنند- بعداَ خواهیم دید كه پیدایش این نوار پهن برای تشعشع پرتوهای لیزر لازم است.

    هر گاه شدت نور پمپ به اندازه كافی باشد، سطوح انرژی 1و2 از حیث چگالی عدد اشغال وارونه می‌شوند، و ماده لیزر برای صدور پرتوهای همدوس آماده است.

    3- فضایی به عنوان مشدد اپتیكی و به منظور تقویت امواج نور. این مشدد اپتیكی غالباَ از نوع تداخل‌سنج فابری- پرو است كه به وسیله دو آینه (یكی سراسر منعكس كننده و دیگری بخشی منعكس كننده و بخشی عبوردهنده) از دو طرف محصور می‌شود و ماده آرایش یافته لیزر را در فضای خود جا می‌دهد.

    اینك كوانتومهای نوری صادر شده، پس از انعكاس در سطح آینه‌ها، در ضمن هر رفت یا برگشتی پی‌در پی تشدید می‌شوند، و بذین ترتیب پرتوهای تقویت شده لیزر به وجود می‌آیند. این وضع در واقع مشابه وضع امواج مكانیكی یك تار مرتعش است كه در دو انتها به دو نقطه ثابت شده باشد، با این تفاوت كه در مشدد اپتیكی مسئله بر سر امواج نوریی است كه طول موج آنها در ردیف قرار می‌گیرد. پس برای آنكه موجهای نور یكدیگر را تقویت كنند، فاصله دو آینه باید یك مضرب صحیح از طول موج پرتو تحریك شده باشد.

    وظیفه مشدد اپتیكی، علاوه بر همدوس كردن پرتوها در سطح آینه‌ها، این است كه فقط به پرتوهای محوری عمود بر سطح آینه اجازه خروج بدهد.

    پس از این مقدمات، ساختمان سه لیزر نمونه را، كه از لحاظ آموزشی قابل توجه‌اند، اجمالاَ بررسی می‌كنیم و در این میان با طرز تولید پرتوهای سه گروه لیزر اجسام سخت و لیزر گازها و نیز لیزر نیمه رساناها آشنا می‌شویم.


    لیزر یاقوت

    ماده پایه در این لیزر تك بلور اكسید آلومینیوم(Al2O3) است. ماده فعال را اكسید كرم(Cr2O3) تشكیل می‌دهد، بدین نحوه كه به ازای تقریباَ هر هزار یون آلومینوم، یك یون كرم در شبكه بلور جایگزین یك یون آلومینیوم می‌شود. شكل 7 نمودار ترسیمی سطوح انرژی را در مورد بلور یاقوت در حالت تعادل گرمایی نمایش می‌دهد. E1 و E2 به ترتیب دو حالت تحریك شده با چگالیهای اشغال n1 وn2 را نمایش می‌دهند، حال آنكه حالت پایه با چگالی عدد اشغال n0 را معرفی می‌كند. اینك با توجه به ارتباط ریاضی بین چگالی عدد اشغال (ص 464) یك نمودار ترسیمی برای توزیع یونها در بلور یاقوت به دست می‌آوریم(شكل 8). این نمودار ترسیمی نشان می‌دهد كه چگالی عدد اشغال در سطح انرژی پایه از چگالیهای عدد اشغال در دو سطح انرژی تحریك شده به مراتب بزرگتر است. پس بلور یاقوت در حالت عادی برای تولید پرتوهای لیزر به كار نمی‌آید، بلكه سطوح انرژی آن از حیث عدد اشغال ابتدا باید وارونه شود. به این منظور این وارونه‌سازی در بلور یاقوت، عموماَ از نور سبز مایل به زرد یك لامپ تخلیه استفاده می‌شود( شكل9). این لامپ مارپیچی ی قطعه بلور یاقوت آرایش یافته و قلمی تراشیده شده را به طول5 تا 10 سانتی‌متر در درون خود جا می‌دهد. نور لامپ یونهای فعال را از سطح انرژی پایه0E به نوار انرژی2E می‌رساند( عمل اپتیكی)× . اینك همین یونهای كرم، پس از یك توقف كوتاه، بر اثر خوبخودی به سطح 1E سقوط می‌كنند واز آنجا، در ضمن صدور كوانتومهای نور، به سطح انرژی پایه بر می‌گردند( رجوع شود به شكل 7). سپس كوانتومهای نور در درون قطعه بلور یاقوت، كه خود در حكم یك مشدد اپتیكی عمل می‌كند، تشدید شده امواج نور تقویت شده را به وجود می‌آورند. ااین امواج تقویت شده در امتداد محور مشدد و عمود بر سطح آینه از بخش قابل عبور آینه به صورت پرتوهای لیزر خارج می‌شوند.

    × ) نور لامپ تخلیه( بخار جیوه) مركب از كوانتومهای با انرژیهای متفاوت است. از این رو سطح انرژی2E به صورت یك نوار پهن متشكل از سطوح انرژی متفاوت و نزدیك بهم ظاهر می‌شود.

    فایل ورد 24 ص