Đề tài Laser và triển vọng

Đề tài nghiên cứu đến những kiến thức cơ bản của laser ở các phương diện: Lịch sử ra đời của laser, Nguyên tắc cấu tạo, Các tính chất và Phân loại laser; tìm hiểu những ứng dụng cơ bản và quan trọng của laser trong Y học, Công nghiệp và Khoa học, đặc biệt mở ra những triển vọng phát triển của laser trong tương lai.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Đề tài " Laser và triển vọng"Hà Nam Thanh - Laser và tri n v ng 1 M Đ U 1. Lí do ch n đ tài Th k XXI là th k c a nh ng công ngh cao, công ngh kĩ thu t s , chúng ta không nh ng quan tâm t i kh năng đáp ng nhu c u công vi c c a các máy mà còn đánh giá cao s g n nh c a chúng. Mu n v y ph i có nh ng công ngh r t tiên ti n m i đáp ng đư c. Các nhà khoa h c đã công b hai phát ki n quan tr ng có t m nh hư ng r t l n đ n n n công ngh ngày nay: Th nh t, s ra đ i c a Transitor đã kích thích s phát tri n c a vi đi n t , công ngh “vi mô”. Th hai, quan tr ng hơn là s phát minh ra laser, m ra m t con đư ng m i cho các nhà phát minh, sáng ch . Laser có t m nh hư ng sâu r ng đ n t t c các lĩnh v c c a đ i s ng. Laser, có th r t g n gũi v i t t c m i ngư i. H u h t chúng ta đ u nghe nh c đ n c m t này m t vài l n. Ngày nay laser hi n di n nhi u nơi, nhưng nh ng thông tin đ i chúng v nó thì v n còn r t h n ch . Laser phát tri n m nh vào nh ng năm 80 c a th k XX, th i đi m này nư c ta v a v c d y sau cu c chi n tranh nên đi u ki n ti p c n v i thành qu khoa h c hi n đ i này v n còn r t h n ch , m t khác giá thành c a nó cũng không h nh . Nhưng laser phát tri n r t nhanh, nó đã xâm nh p r t nhi u vào cu c s ng, v y nên chăng hãy tìm hi u kĩ hơn v nó: laser là gì? laser xu t hi n như th nào? nh ng ch ng đư ng phát tri n c a nó? nh ng tính ch t gì c a nó đã đư c ng d ng vào trong đ i s ng? Ch c h n đó là nh ng câu h i đã có t r t lâu, và m i ngư i trong chúng ta, nh ng ngư i đang t ng ngày ch ng ki n s bùng n c a công ngh , kĩ thu t, ph i ít nh t t h i mình như v y. V i mong mu n tr l i nh ng câu h i đó, tôi đã ch n đ tài: “Laser và tri n v ng” đ tìm hi u và nghiên c u trong ti u lu n này.Hà Nam Thanh - Laser và tri n v ng 2 2. N i dung nghiên c u Đ tài nghiên c u đ n nh ng ki n th c cơ b n c a laser các phương di n: L ch s ra đ i c a laser, Nguyên t c c u t o, Các tính ch t và Phân lo i laser; tìm hi u nh ng ng d ng cơ b n và quan tr ng c a laser trong Y h c, Công nghi p và Khoa h c, đ c bi t m ra nh ng tri n v ng phát tri n c a laser trong tương lai. 3. Phương pháp nghiên c u • T ng h p và phân tích tài li u. • So sánh và khái quát hóa. 4. Gi i h n đ tài Đ tài ch t p trung nghiên c u nh ng v n đ cơ b n c a laser và nh ng ng d ng cơ b n và quan tr ng c a laser, không đi sâu vào ki n th c chuyên ngành.Hà Nam Thanh - Laser và tri n v ng 3 N I DUNG1 L ch s ra đ i và s phát tri n c a laser Laser là t vi t t t c a c m t : Light Amplification by StimulatedEmisson of Radiation, nghĩa là khuy ch đ i ánh sáng b ng b c x cư ngb c. Ngư i ta nh l i r ng vào năm 1916, sau khi đư c b u vào Vi n Hànlâm Khoa h c Đ c, Enstein b ng tư duy tr u tư ng cao, đã nêu thuy t:“N u chi u nh ng nguyên t b ng m t làn sóng đi n t , s có th x y ram t b c x “đư c kích ho t” và tr thành m t chùm tia hoàn toàn đơn s c, đó t t c nh ng photon (quang t ) phát ra s có cùng m t bư c sóng”. Đólà m t ý tư ng khoa h c. Nhưng chưa đư c ai ch ng minh nên nó nhanhchóng lãng quên trong nhi u năm. Mãi đ n năm 1951, Giáo sư Charles Townes thu c trư ng đ i h cColumbia c a thành ph New York (M ) m i chú ý đ n s khuy ch đ ic a sóng c c ng n (vi sóng). Ông th c hi n m t thí nghi m mang tên Maser(maze) là khuy ch đ i vi sóng b ng b c x c m ng (ch Maser cũng làt vi t t t c a c m t Microwave Amplification by Stimulated Emisson ofradiation). Ông đã thành công, tuy ph i chi phí khá t n kém đ nghiên c utrong phòng thí nghi m. Cũng vào th i gian này, m t phương tr i khác,hai nhà khoa h c Xô Vi t là Nikolay Gennadiyevich Basov và AleksandrMikhailovich Prokhorov cũng phát minh ra máy khuy ch đ i vi sóng vàg n như cùng m t d ng nguyên lý: t o ra h th ng phóng tia liên t c b ngcách dùng nhi u hơn 2 m c năng lư ng, h th ng đó có th phóng ra tialiên t c mà không cho các h t xu ng m c năng lư ng bình thư ng, vì thv n gi t n su t. C ba nhà khoa h c nói trên đ u đư c gi i Nobel v t lý năm 1964v n n t ng cho lĩnh v c đi n t lư ng t , d n đ n vi c t o ra máy daođ ng và phóng đ i d a trên thuy t laser-maser. “Đ t t i vi c khuy ch đ icác sóng c c ng n r i mà sao không d n thêm vào các sóng phát sáng?”,đó là câu nói th t lên t C. Townes. B i sau thành công này ông đư c c ptrên giao cho tr ng trách m i. Th c ra nhà khoa h c Anthus SchawlowHà Nam Thanh - Laser và tri n v ng 4(em r c a Townes) đã t n nhi u công suy nghĩ đ bi n Maser thành laser,nhưng m i trong ph m vi lý thuy t, và tháng 8/1958 ông công b ph nlý thuy t đó trên t p chí “Physical Review” r i c ...