Tìm hiểu Laser và các ứng dụng của Laser

Laser là tên của những chữ cái đầu của thuật ngữ bằng tiếng anh “Light Amplification byStimulated Emission of Radiation ’’ (Sự khuếch đại ánh sáng bằng bức xạ kích hoạt).Laser là nguồn ánh sáng nhân tạo thu được nhờ sự khuếch đại ánh sáng bằng bức xạ phátra khi kích hoạt cao độ các phần tử của mộtt môi trường vật chất tương ứng. Laser là ánhsáng có nhiều tính chất đặc biệt hơn hẳn ánh sáng tự nhiên hay nhân tạo khác và có nhữngcông dụng rất hữu ích có thể áp dụng trong rất nhiều lĩnh vực...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tìm hiểu Laser và các ứng dụng của LaserTìmhiểuLaservàcácứngdụngcủaLaserI.KHÁINIỆMVỀLASER:Laserlàtêncủanhữngchữcáiđầucủathuậtngữbằngtiếnganh“LightAmplificationbyStimulatedEmissionofRadiation’’(Sựkhuếchđạiánhsángbằngbứcxạkíchhoạt).Laserlànguồnánhsángnhântạothuđượcnhờsựkhuếchđạiánhsángbằngbứcxạphátrakhikíchhoạtcaođộcácphầntửcủamộttmôitrườngvậtchấttươngứng.Laserlàánhsángcónhiềutínhchấtđặcbiệthơnhẳnánhsángtựnhiênhaynhântạokhácvàcónhữngcôngdụngrấthữuíchcóthểápdụngtrongrấtnhiềulĩnhvựckhoahọckỹthuậtvàđờisống,tạonêncảmộtcuộccáchmạngkhoahọckỹthuậtsaukhinórađời.SựrađờicùaLaserbắtnguồntừThuyếtLượngtửdonhàbáchọcA.Einsteinphátminhranăm1916.Đếnnăm1954,cácnhàbáchọcAnh,Mỹđãđồngthờisángchếramáypháttialaserứngdụngvàothựctế.Cácthửnghiệmlasertrênngườibắtđầutừnhữngnăm1960.Từnăm1964,đãbắtđầuứngdụnglasertrongcáctrịliệuvềDa(chuyênkhoadaliễu).1.NguyênlýphátsinhLASER: Theonhữngkháiniệmcơbảncủa vậtlýlượngtử,khitachiếumột chùm ánh sáng vào một môi trườngvậtchất(thuậtngữvậtlý họcgọilàhệvậtlýtượngtử)thì chùmánhsángsẽyếudầnđido bịhấpthubởimôitrườngvậtchất. Bảnchấtquátrìnhbịhấpthuấy làcáchạtánhsáng(photon)đã truyềnnănglượngkíchhoạtcác phântửvậtchất“nhảy”từtrạng tháiổnđịnhAlênmộttrạngthái B vớimứcnănglượngcaohơn. VìBlàmộttrạngtháikhôngổn định,nênsaumộtthờigiannhất định,cácphântửđangởmứcBlại“nhảy”vềmứcAvàtronglúc“nhảyvề”đónócũngphátramộtphotonmangnănglượngbằngnănglượngnóđãhấpthu,theokiểu“vaygìtrảnấy”.Đólàhiệntượngbứcxạ.Tuynhiêncáchạtphotonbứcxạnàykhôngnhiều,vìnótỉlệvớisốphântửcóởmứcB,màsốphântửởtrangtháiBbaogiờcũngíthơnsốphântửởtrạngtháiổnđịnhA.Cácphotonbứcxạ này phát ra theo mọi hướng một cách tự do nên còn gọi nó là bức xạ tự do.KhitalàmchocácphotontươngtácbởicácphântửởmứccaoB,bắtnótrởvềAsớmhơnvàphátsinhraphoton,cácphotoncóđồngmứcnănglượngvàđúngbằngmứcnănglượngcác photon của nguồn chiếu đã truyền cho nó thì đó là bức xạ kích hoạt.Khitạorabứcxạkíchhoạtởmứcđộcaochocácphotonbứcxạphátraliêntụcởmứccaonhất,rồiđượcchọnlọcvàkhuyếchđạiđểchúngphátvềcùngmộthướngvớinhữngtínhchấtgiốngnhautasẽthuđượcchùmsánglaser.NhưvậynguyênlýcủamáyphátlaserchínhlàlàmsaochonguồnsángchiếuvàomôitrườnghoạtchấtlaserkhôngbịyếuđiđểcóthểkíchhoạtliêntụccácphầntửvậtchấtchosốphântửởmứcBluônnhiềuhơnởmứcA,nhưvậysốphotonbứcxạsẽđượcphátsinhnhiềuđếnmứctốiđa.Khiđó,bằngcácthiếtbịđặcbiệt,nguồnsángbứcxạnàysẽđượcchọnlọcvàkhuyếnhđạiđểphátramộtchùmánhsángđơnsắc,gồmnhữngtiasángcócùnghướng,cóbướcsónggầntươngđươngvàcóđộtậptrungcao.Đóchínhlàlaser.2.Cấutạomáyphátlaser:baogồmcácbộphậnchính:Hoạtchấtlaser:Làmôitrườngchứacáchoạtchấtcókhảnăngphátrabứcxạlaserkhiđược kích hoạt bằng một nguồn năng lượng.Nguồnnuôi:Lànguồnnănglượngđểduytrìhoạtđộngcủamôitrườnghoạtchấtlaser,giữcho hoạt chất luôn luôn ở trạng thái có số phần tử ởø mức B nhiều hơn ở mức A. Buồng cộng hưởng: Bao gồm 1 gương phản xạ toàn phần và 1 gương bán mờ (độ phản xạ từ 70% đến ...