Jak lasery generují světlo? Zkoumání vědy za laserovou technologií

by

Lasery jsou zařízení, která generují intenzivní paprsky světla prostřednictvím procesu zvaného stimulovaná emise. Tento proces zahrnuje interakci atomů nebo molekul uvnitř laserové médium, Jako krystal nebo plyn s externím zdrojem energie. Když jsou atomy nebo molekuly excitovány o tento zdroj energie, dosáhnou vyšší energetickou hladinu. Jak se vracejí do jejich nižší energetický stavvyzařují fotony světla. Tyto emitované fotony pak stimulují další excitované atomy nebo molekuly k emisi více fotonů, což má za následek kaskádu zesílení světla. Tento proces je známý jako stimulovaná emise a umožňuje laserům generovat koherentní a soustředěný paprsek světla.

Key Takeaways

Laserová generacePopis
Stimulované emiseProces, při kterém atomy nebo molekuly emitují fotony světla při návratu do stavu s nižší energií
Střední laserMateriál používaný v laserech, jako jsou krystaly nebo plyny, kde dochází ke stimulované emisi
Externí zdroj energiePoskytuje energii k excitaci atomů nebo molekul v laserovém médiu
Koherentní a soustředěný paprsekVýsledek kaskády stimulované emise, produkující koncentrovaný a synchronizovaný světelný výstup

Pochopení laserů: Základy

Světlo Optical Physics%2C je více než jen jasný zdroj
Obrázek by Messipssa.Aoudjit – Wikimedia Commons, Wikimedia Commons, licencováno pod CC BY 4.0.

Definice laserů

Lasery, zkratka pro „Zesílení světla by Stimulované emise záření“ jsou zařízení, která generují a vyzařují koherentní světlo prostřednictvím procesu zvaného laserová emise. Na rozdíl od běžné světelné zdroje jako žárovky or slunce, produkují lasery úzký a soustředěný paprsek světla s specifické vlastnosti díky čemuž jsou velmi užitečné v různých oblastech vědy, techniky a každodenní život.

Abychom pochopili, jak lasery fungují, pojďme se rozebrat definice. termín "zesílení světla" odkazuje na proces zvýšení intenzity nebo výkonu světla. Toto zesílení je dosaženo prostřednictvím fenomén nazývaná stimulovaná emise, ke které dochází, když excitovaný atom nebo molekula uvolní foton světla při interakci s další foton. Uvolněný foton má stejnou energii, fáze a směr jako stimulující fotoncož má za následek zesílení světla.

Klíčová složka laseru je médium zisku, což je materiál, který může podléhat stimulované emisi. Běžná média zisku obsahovat krystaly v pevném stavu, plyny a polovodiče. Zesilovací médium je buzeno nebo „pumpováno“ pomocí externího zdroje energie, jako je např elektrický proud nebo jiný laser. Tento proces čerpání vytvoří inverze populace, kde je více atomů nebo molekul vzrušený stav než v základním stavu. Tato nerovnováha of energie je rozhodující pro laserový provoz.

Médium zisku je umístěno uvnitř optická dutina, který se skládá ze dvou zrcadel, která tvoří rezonanční struktura. Jedno zrcátko je částečně reflexní, což umožňuje část světla uniknout a zformovat se laser paprsek, zatímco druhé zrcadlo je plně reflexní a odráží světlo zpět do média zesílení. Toto poskakování světla v dutině tam a zpět vede k zesílení světla skrz více průchodů, Což má za následek vysoce koncentrovaný a koherentní laserový paprsek.

Jedinečné vlastnosti laserového světla

Laserové světlo má několik unikátních vlastností které to odlišují od jiných zdrojů světla. Tyto vlastnosti dělají lasery neocenitelnými v široké škále aplikací, včetně telekomunikací, medicíny, výroby a výzkumu.

  1. Soudržnost: Laserové světlo je vysoce koherentní, to znamená všechno fotony in paprsek mít stejnou frekvenci a fáze. Tato koherence umožňuje šíření laserového světla dlouhé vzdálenosti bez výrazné šíření nebo divergence, díky čemuž je ideální pro aplikace jako např optická komunikace.

  2. Monochromatičnost: Laserové světlo je monochromatické, což znamená, že se skládá z jediná vlnová délka nebo barvu. Tato úzká spektrální šířka pásma umožňuje přesnou kontrolu vlastnosti světla a umožňuje selektivní absorpce nebo interakce s konkrétní materiály.

  3. směrovost: Laserové světlo je vysoce směrové, což znamená, že do něj lze zaostřit těsný paprsek s minimální šíření. Tato vlastnost je zásadní pro aplikace, které vyžadují přesné zacílení, jako je laserová chirurgie nebo řezání materiálů s vysokou přesností.

  4. Vysoká intenzita: Laserové světlo může být extrémně intenzivní, s výkonové hustoty daleko přesahující ty konvenční světelné zdroje. Tato vysoká intenzita umožňuje laserům provádět úkoly jako např ablace materiálu, svařování a dokonce i generování plazmy.

  5. Polarizace: Laserové světlo může být polarizováno, což znamená, že elektrické pole osciluje dovnitř konkrétní směr. Tato vlastnost je užitečná v aplikacích jako např 3D projekce filmu nebo zarovnání optické komponenty.

Jak lasery generují světlo

Lasery jsou fascinující zařízení které generují intenzivní a vysoce zaostřené paprsky světla. Proces generace světla v laserech zahrnuje několik klíčových komponent a principy laserové fyziky. V tomto článku prozkoumáme roli atomů v výroba laserového světla, proces stimulované emise a důležitost of rezonanční dutina.

Role atomů ve výrobě laserového světla

At srdce laserové technologie leží chování atomů. V laseru jsou atomy nebo molekuly excitovány výše energie, vytváří to, co je známé jako a inverze populace, Tento inverze populace je rozhodující pro generování laserového světla.

K dosažení a inverze populaceatomy nebo molekuly v médiu zisku laser jsou obvykle napumpovány energií. Tato energie lze dodávat přes různé prostředky, jako je elektrický proud v laserová dioda or intenzivní světlo in baterka. Proces čerpání zvedá atomy výš energie, Vytváření přebytek of vzrušené stavy.

Proces stimulované emise

Stimulované emise is zásadní proces v laserové fyzice, která hraje zásadní roli v generaci světla. Když je dovnitř excitovaný atom nebo molekula setkání se ziskovým médiem foton s stejnou energii as energetický rozdíl mezi vzrušený stav a nižší energetický stav, může podstoupit stimulovanou emisi.

Během stimulované emise, excitovaný atom nebo molekula uvolňuje foton, který je identický v energii, fázi a směru stimulující foton. Tento proces má za následek zesílení světla, as každý emitovaný foton může stimulovat emise více fotonů se stejnými vlastnostmi. Toto zesílení je známý jako optické zesílení a je klíčový faktor in intenzivní a koherentní povaha laserového světla.

Význam rezonanční dutiny

Rezonanční dutina je další kritická součást v laserovém provozu. to je struktura který obsahuje médium zisku a pomáhá vytvářet zpětnovazební smyčku for generované světlo. Rezonanční dutinu tvoří dvě zrcadla, jedno plně reflexní a druhé částečně reflexní.

Plně reflexní zrcadlo odráží všechno světlo zpět do média zisku, zatímco částečně reflexní zrcadlo umožňuje malé části světla uniknout jako laser paprsek. Toto uspořádání vytvoří optická zpětná vazba která udržuje laser provozu a zvyšuje koherenci generované světlo.

Určuje i rezonanční dutina konkrétní vlnovou délku of laser světlo. Vzdálenost mezi zrcadly určuje povolené vlnové délky které mohou rezonovat v dutině. Tato vlastnost umožňuje laserům emitovat světlo při specifické vlnové délky, díky čemuž jsou užitečné v různých aplikacích, které vyžadují přesné a dobře definované světelné zdroje.

Typy laserů a světlo, které produkují

Lasery jsou zařízení, která generují a vyzařují světlo prostřednictvím procesu zvaného stimulovaná emise. Existují několik typů laserů, z nichž každý produkuje světlo různé vlastnosti. Pojďme prozkoumat ο odlišné typy laserů a světla, které produkují.

Pevné lasery

Pevné lasery jsou typ laseru, který používá pevný materiál jako médium zisku. Zesilovací médium je materiál, který může zesilovat světlo prostřednictvím stimulované emise. v pevnolátkové lasery, médium zisku je typicky krystal nebo sklo dopované ionty prvky vzácných zemin jako je neodym nebo erbium.

Tyto lasery produkovat světlo infračervené, viditelné a ultrafialové oblasti of elektromagnetického spektra. Specifická vlnová délka produkovaného světla závisí na energie of ionty v ziskovém médiu. Pevné lasery jsou široce používány v různých aplikacích, včetně řezání laserem, svařování a lékařské postupy.

Plynové lasery

Využívají se plynové lasery benzín jako médium zisku pro produkci laserového světla. Plyn může být směs of různé prvky nebo sloučeniny, jako je helium-neon (HeNe) nebo oxid uhličitý (CO2). Plynové lasery fungují na základě excitace molekuly plynu na vyšší energetický stav, které pak vyzařují světlo, když se vrátí do jejich základní stav prostřednictvím stimulované emise.

Plynové lasery mohou produkovat světlo v širokém rozsahu vlnových délek, od ultrafialové do infračerveného záření. Běžně se používají v vědecký výzkum, laserová spektroskopie a laserový tisk.

Polovodičové lasery

Polovodičové lasery, také známé jako diodové lasery, jsou založeny na principu stimulované emise v polovodičových materiálech. Tyto lasery použití pn přechodová dioda jako médium zisku. Když elektrický proud se vztahuje na dioda, to vzrušuje elektrony in polovodičového materiálu, což způsobuje, že emitují fotony a produkují laserové světlo.

Polovodičové lasery jsou kompaktní, účinné a široce používané v různých aplikacích, včetně telekomunikací, čtečky čárových kódůa laserová ukazovátka. Mohou produkovat světlo řada vlnových délek, v závislosti na konkrétního polovodičového materiálu použitý.

Různé barvy laserového světla

Laserové světlo lze vyrábět v široké škále barev nebo vlnových délek, v závislosti na konkrétní typ laseru a jeho střední zisk. Barva laserového světla je určeno energie atomů nebo molekul v ziskovém médiu.

Například, pevnolátkové lasery může produkovat světlo různé barvyvčetně červené, zelené a modré. Plynové lasery mohou vyzařovat světlo v barvách, jako je červená, zelená, žlutá a infračervená. Polovodičové lasery mohou produkovat světlo řada barev, od červené po fialovou.

Schopnost produkovat laserové světlo rozdílné barvy je nezbytný pro různé aplikace. Například, červené lasery se běžně používají v laserových ukazovátcích, zatímco zelené lasery jsou používány v astronomie a venkovní laserové show.

Jak lasery produkují koherentní světlo

Lasery jsou zařízení, která vyrábějí speciální typ světla nazývaného koherentní světlo. Koherentní světlo je charakterizováno jeho uniformita ve vlnové délce, fázi a směru. Tato jedinečná vlastnost laserů je činí neocenitelnými v různých oblastech, jako je medicína, telekomunikace a výroba. V tomto článku prozkoumáme princip koherence a roli fáze při vytváření koherentního světla.

Princip soudržnosti

Soudržnost odkazuje na vlastnictví světelných vln, které jsou vzájemně synchronizované. v kontext u laserů je koherence dosaženo prostřednictvím procesu zvaného stimulovaná emise. Tento proces zahrnuje interakci atomů nebo molekul v prostředí zesílení, což je materiál schopný zesilovat světlo.

Abychom pochopili, jak je dosaženo koherence, pojďme bližší pohled at kroky podílející se na laserovém provozu:

  1. Populační inverze: První krok při laserovém provozu je vytvořit a inverze populace v rámci média zisku. To znamená, že více atomů nebo molekul je excitováno výše energie než jsou v základním stavu. Tento inverze populace je rozhodující pro zesílení světla.

  2. Stimulované emise: Když foton z správnou energii interaguje s excitovaným atomem nebo molekulou v médiu zesílení, spustí emisi druhého fotonu, který je identický ve vlnové délce, fázi a směru. Tento proces je známý jako stimulovaná emise a je zodpovědný za koherenci laserového světla.

  3. Optické zesílení: Vyzařovaný foton ze stimulované emise může interagovat s jinými excitovanými atomy nebo molekulami a spustit kaskádu fotonů se stejnými vlastnostmi. Toto zesílení proces vede ke vzniku Velký počet of koherentní fotony.

  4. Laserová dutina: Zesilovací médium je umístěno v dutině laseru, která se skládá ze dvou zrcadel. Jedno zrcadlo je plně reflexní, zatímco druhé je částečně reflexní. Částečně reflexní zrcadlo umožňuje, aby malá část světla unikla a vytvořila se laser paprsek.

Role fáze v koherenci

Fáze hraje klíčovou roli v koherenci laserového světla. Fáze of světelná vlna odkazuje na pozice of vlna at daný bod včas. Nekoherentní světelné zdroje, jako je konvenční žárovky, vyzařují světelné vlny s náhodné fáze, Naproti tomu laserové světelné vlny mít pevný fázový vztah jeden s druhým.

Abychom pochopili roli fáze v koherenci, uvažujme dvě světelné vlny s stejné vlnové délce. Jestliže vlnas jsou ve fázi, což znamená jejich vrcholy a žlaby se zarovnají, budou se navzájem posilovat, což má za následek konstruktivní interference, Na druhá ruka, Pokud vlnas jsou mimo fázi, vzájemně se zruší, což povede k destruktivní rušení.

V laseru, fázi of emitované fotony je pečlivě kontrolován, aby bylo zajištěno konstruktivní interference. Toho je dosaženo udržováním konstantní fázový vztah mezi fotony přes použití laserové dutiny. Dutina umožňuje fotony odrážet se tam a zpět, posilovat jejich fázové vyrovnání.

Produkcí koherentního světla způsobily lasery revoluci četná pole. Přesné ovládání přes vlastnosti laserového světla, jako např jeho vlnová délka a směr, umožnil průlom v oblastech, jako jsou telekomunikace, laserová chirurgie a výrobní proces. Je však důležité poznamenat, že lasery také představují bezpečnostní rizika, a správná opatření je třeba brát při práci s nimi.

Jak lasery produkují vysoce intenzivní světlo

Lasery jsou zařízení, která vyrábějí světlo s vysokou intenzitou prostřednictvím procesu tzv laserová emise. Tento proces zahrnuje zesílení světelných vln, které se mají generovat koherentní a soustředěný paprsek světla. V tomto článku prozkoumáme proces zesílení v laserech a diskutujeme faktory které ovlivňují intenzitu laserového světla.

Proces zesílení v laserech

Proces zesílení v laserech je založena na fenomén známé jako stimulovaná emise. K tomuto procesu dochází, když příchozí foton interaguje s excitovaným atomem nebo molekulou a způsobí, že uvolní druhý foton, který je identický ve vlnové délce, fázi a směru. To má za následek zesílení světelná vlna.

K dosažení stimulované emise vyžaduje laser zesilovací médium, což je materiál, který může zesilovat světlo. Zesilovací médium je typicky tvořeno atomy nebo molekulami, které mohou být excitovány na vyšší úroveň energie, Tyto vzrušené stavy jsou vytvářeny procesem tzv inverze populace, kde je více atomů nebo molekul vzrušený stav než v základním stavu.

Pro zahájení procesu zesílení je zesilovací médium napumpováno energií. Tato energie lze dodávat přes různé metody, Jako optické čerpání or elektrický výboj. Proces čerpání pozvedá atomy nebo molekuly na vyšší úroveň energie, vytvoření inverze populace.

Jakmile je médium pro zesílení čerpáno, je umístěno do dutiny laseru, což je reflexní komora který obsahuje zrcadla at každý konec. Tato zrcadla povolit světelná vlnas odrážet se tam a zpět a procházet skrz střed zisku několikrát. Jak světelná vlnas procházejí médiem zesílení, podléhají stimulované emisi, což vede k zesílení světla.

Proces zesílení pokračuje až do světelná vlnas dosah určitý práh známý jako laser práh. Na tento bod, amplifikace se stává soběstačná a laserový paprsek je emitováno z jeden konec dutiny. Vyzařované světlo je koherentní, to znamená světelná vlnas jsou ve fázi navzájem, což má za následek soustředěný a intenzivní paprsek světla.

Faktory ovlivňující intenzitu laserového světla

Několik faktorů může ovlivnit intenzitu laserového světla. Tyto faktory patří:

  1. Laserové čerpání: Energie používané k čerpání ziskového média hraje zásadní roli při určování intenzity laserového světla. Vyšší čerpací energie může vést k vyššímu inverze populace a, následně vyšší intenzita laserového paprsku.

  2. Získejte střední vlastnosti: Vlastnosti ziskového média, jako je např jeho složení a koncentrace, může také ovlivnit intenzitu laserového světla. Různá média zisku mají různé energie a absorpční charakteristiky, což může ovlivnit proces zesílení.

  3. Laserový design dutiny: Návrh of laser dutiny, včetně umístění a odrazivost zrcadel, může ovlivnit intenzitu laserového světla. Délka dutiny a kvalita zrcadel lze určit číslo časů světelná vlnas procházejí médiem zesílení a ovlivňují celkové zesílení.

  4. Laserová vlnová délka: Vlnová délka of laser světlo může také ovlivnit její intenzitu. Různé vlnové délky odlišně interagují s médiem zesílení, což vede k odchylkám v procesu zesílení a v důsledku toho intenzita of laser paprsek.

  5. Laserová koherence: Soudržnost laserového světla odkazuje titul synchronizace mezi světelná vlnas. Vyšší soudržnost může mít za následek soustředěnější a intenzivnější laserový paprsek.

Pochopením procesu zesílení v laserech a faktory které ovlivňují intenzitu laserového světla, mohou vědci a inženýři optimalizovat laserovou technologii pro různé aplikace. Z laserové diody používané v telekomunikacích k vysoce výkonné lasery používané ve výrobě a lékařské postupy, lasery se staly nedílnou součástí of moderní technologie.

Je důležité si uvědomit, že zatímco lasery nabízejí mnoho výhod, také představují jisté bezpečnostní rizika. Laserová bezpečnostní opatření je třeba vždy dodržovat, aby se zabránilo poškození očí a kůže. Laserové ochranné brýle a správné školení jsou nezbytné při práci s lasery.

Praktické aplikace laserového světla

Barevné spektrum po difrakci světla hélia %28He%29 difrakční mřížkou
Obrázek by Souravdas 1998 – Wikimedia Commons, Wikimedia Commons, licencováno pod CC BY-SA 4.0.

Lasery v medicíně

Lasery způsobily revoluci pole lékařství, nabídka přesná a minimálně invazivní řešení pro různé lékařské postupy. Jeden z klíčové aplikace laserů v medicíně je in chirurgické postupy. Intenzivní a soustředěný paprsek laserového světla lze použít k výrobě přesné řezy, kauterizovat cévya odstraňte tkáň pomocí minimální poškození na okolní oblasti. Díky tomu je laserová chirurgie preferovanou volbou pro procedury, jako je např očních operací, dermatologické léčby, a i jemné operace mozku.

Kromě chirurgie se používají i lasery lékařská diagnostika. Zobrazovací techniky založené na laseru, Jako optická koherenční tomografie (OCT), umožňují lékařům vizualizovat a analyzovat vnitřní struktury of tělo s s vysokým rozlišením. Toto pomáhá v včasné odhalení a diagnostika nemocí, jako je rakovina, kardiovaskulární stavy, a oční poruchy.

Používají se také lasery různé terapeutické léčby. Například v dermatologii lze k odstranění použít lasery nežádoucí vlasy, léčit jizvy po aknéa omládnout kůže. Laserová terapie se také používá v léčba podmínek jako křečové žíly, problémy se zuby, a i určité typy rakoviny. Přesné ovládání a všestrannost laserů z nich dělá neocenitelné nástroje pole medicíny.

Lasery v komunikaci

Použití laserů v komunikační systémy se výrazně zlepšila rychlost a účinnost přenosu informací. Komunikace z optických vláken, který spoléhá na laserové světlo, přinesl revoluci telekomunikační průmysl. Laserové diody se používají k generování světelné signály které přenášejí data optická vlákna. Souvislá a soustředěná povaha laserového světla umožňuje přenos na velkou vzdálenost bez výrazná ztráta of kvalitu signálu.

Na bázi laseru komunikační systémy nabídnout několik výhod přes tradiční systémy na bázi mědi. Poskytují vyšší šířka pásma, což umožňuje rychlejší přenos dat. Jsou také imunní vůči elektromagnetické rušení, díky čemuž jsou spolehlivější hlučná prostředí. Navíc laser komunikační systémy jsou bezpečnější, např úzký paprsek laserového světla lze snadno nasměrovat a chránit před odposloucháváním.

Používají se také lasery jiné formy komunikace, jako jsou laserová ukazovátka pro prezentace a laserové čtečky čárových kódů for efektivní řízení zásob. Přesnost a spolehlivost laserové technologie to dokázaly nedílnou součástí moderního komunikační systémy.

Lasery v průmyslu

Průmyslový sektor velmi těžil z toho ο praktické aplikace laserového světla. Laserová technologie je široce používán v výrobní procesnabízí vysokou přesnost a efektivitu. Laserové řezání a svařování jsou široce používány v průmyslových odvětvích, jako je automobilový průmysl, letecký průmysl a elektronika. Zaostřený laserový paprsek dokáže přesně proříznout různé materiály, včetně kovů, plastů a keramiky, s minimálně tepelně ovlivněné zóny.

Populární se stalo také laserové značení a gravírování průmysl. Schopnost laserů k leptání trvalé známky on různé povrchy se používá pro označení produktu, branding a sledovatelnost. 3D tisk na bázi laseru, známé jako selektivní laserové slinování (SLS), umožňuje stvoření of složité a přizpůsobené objekty s vysoká přesnost.

Kromě toho lasery nacházejí uplatnění v Kontrola kvality a kontrolní procesy. Laserové měřicí systémy umí přesně odhadnout rozměry, drsnost povrchua závady v vyráběné komponenty. Tím je zajištěno dodržování na přísné normy kvality a pomáhá identifikovat jakékoli odchylky nebo závady v výrobní linky.

DIY laserové experimenty

Fascinují vás lasery a chcete prozkoumat? jejich úžasné vlastnosti? V tomto článku vás provedeme tři vzrušující DIY laserové experimenty které můžete vyzkoušet doma. Tyto experimenty vám nejen pomůže pochopit principy za laserovou technologií, ale také vám umožní mít nějakou zábavu s generací světla. Takže, pojďme se ponořit a začít!

Vytváření laserového světla pomocí pera

Věděli jste, že můžete tvořit paprsek podobný laseru používání světla jednoduché pero? Ano, čtete toto právo! S několik úprav, můžete se otočit obyčejné pero do mini laserové ukazovátko. Zde je návod, jak to udělat:

  1. Potřebné materiály:
  2. Pero s odnímatelnou čepici
  3. Malý modul laserové diody (snadno dostupné online)
  4. elektrická páska
  5. Malá knoflíková baterie

  6. drátové řezačky

  7. Postup:

  8. Začněte odstraněním inkoustová kazeta a zadní konec pera.
  9. Opatrně vložte laser do diodového modulu hlaveň pera, ujistěte se, že pevně sedí.
  10. Použijte elektrická páska zabezpečit laser diodový modul na svém místě.
  11. mítinky Connect kladné a záporné svorky of laser diodový modul do tlačítka článková baterie použitím řezačky drátu.
  12. dát víčko zpět na pero a můžete vyrazit!

Nyní, když stisknete tlačítka na peru, uvidíš jasný paprsek laserového světla vyzařovaného z tip. Nezapomeňte zvládnout laser ukazujte opatrně a nemiřte na něj něčí oči, Jako laserové paprsky může být škodlivý.

Vytvoření laserového bezpečnostního alarmu

Hledáš zábavným způsobem chránit tvůj pokoj nebo věci? Proč ne stavět laserový bezpečnostní alarm použitím některé základní komponenty? Tento experiment vám umožní vytvořit laserová bariéra to spouští alarm když to někdo překročí. Zde je to, co budete potřebovat:

  1. Potřebné materiály:
  2. Modul laserové diody
  3. Rezistor závislý na světle (LDR)
  4. Bzučák nebo reproduktor
  5. Rezistory
  6. Prkénko

  7. Startovací dráty

  8. Postup:

  9. mítinky Connect laser diodový modul do zdroj energie, Jako baterie nebo napájecí zdroj.
  10. Pozice laser diodový modul a LDR přes dveře or v jakékoli oblasti chcete zajistit.
  11. mítinky Connect LDR na prkénko na krájení a zapojit to konfigurace děliče napětí s odpory.
  12. mítinky Connect bzučák nebo reproduktor k prkénko na krájení.
  13. Napsat jednoduchý kód nebo použití mikrokontrolér zjistit změny v LDRodpor a spoušť alarm kdy laser paprsek je přerušen.

Teď, kdykoli tudy někdo projde laser paprsek, LDROdpor se změní, spustí se alarm. Tento DIY laserový bezpečnostní alarm is skvělý způsob dozvědět se o fyzice laserů a základní elektronické obvody zatímco má praktická aplikace.

Zviditelnění laserového světla

Přemýšleli jste někdy o tom, jak zviditelnit laserové světlo? pouhým okem? v tento experiment, ukážeme vám jednoduchá technika aby bylo laserové světlo viditelnější tím, že ho rozptyluje od částic dovnitř vzduch. Zde je to, co budete potřebovat:

  1. Potřebné materiály:
  2. Laserové ukazovátko
  3. Temná místnost nebo prostor
  4. Nádoba z vody

  5. Malé množství mléka popř Mlhový stroj (Volitelné)

  6. Postup:

  7. Najít v zatemněné místnosti nebo prostor, kde můžete dirigovat Experiment bez jakékoli vnější rušení světla.
  8. Zapnout laser ukazatel a prosvítit ho kontejner nebo voda.
  9. Sledujte jak laser paprsek se při interakci s ním stává viditelnějším voda molekuly.
  10. Pokud chcete zlepšit viditelnost dále můžete přidat malé množství mléka do voda nebo použijte Mlhový stroj vytvořit mlhavá atmosféra.

Rozptylováním laser zhasnout voda částice nebo mlhu, můžete vidět cesta of laser vyzařovat jasněji. Tento experiment ukazuje, Koncepce of jak lehké interaguje s hmotou a může být vizuálně ohromující zážitek.

Nyní, když jste se dozvěděli o tyto vzrušující DIY laserové experimenty, je čas se rozpoutat vaši kreativitu a prozkoumat fascinující svět laserů. Nezapomeňte upřednostnit bezpečnost a bavte se při dirigování tyto experimenty. Šťastný laser experimentování!

Často kladené otázky

1. Jak lasery produkují světlo?

Lasery produkují světlo prostřednictvím procesu zvaného stimulovaná emise, kdy jsou atomy v zesilovacím médiu excitovány vyšší energetickou hladinu a poté emitovat fotony dovnitř koherentním způsobem.

2. Jak lasery generují světlo?

Lasery generují světlo pomocí zesilovacího média, které je typicky buzeno externím zdrojem energie, jako je např elektrický výboj nebo jiný laser, k výrobě a inverze populace. Tato inverze umožňuje zesílení světla prostřednictvím stimulované emise.

3. Jaké světlo produkuje laser?

laser vytváří koherentní světlo, což znamená světelná vlnas jsou ve fázi a mají úzký rozsah vlnových délek. Výsledkem je vysoce soustředěný a intenzivní paprsek světla.

4. Jak vzniká laserové světlo?

Laserové světlo je produkováno stimulací zesilovacího média externím zdrojem energie, jako je elektrický proud nebo jiný laser, za účelem vytvoření a inverze populace. Tato inverze umožňuje zesílení světla prostřednictvím stimulované emise, což má za následek laserové světlo.

5. Jak laser vytváří koherentní světlo?

laser vytváří koherentní světlo pomocí zesilovacího média a laserové dutiny. Zesilovací médium zesiluje světlo prostřednictvím stimulované emise, zatímco laser dutina to zajišťuje světelná vlnas zůstávají ve fázi, což má za následek koherentní světlo.

6. Jak lasery produkují světlo vysoké intenzity?

Lasery produkují světlo vysoké intenzity pomocí média zesílení a optické zesílení prostřednictvím stimulované emise. Toto zesílení proces umožňuje koncentrace fotonů do vysoce zaostřený a intenzivní laserový paprsek.

7. Jak lasery vytvářejí světlo pro bezpečnostní alarmy?

Chcete-li vytvořit laserové světlo pro bezpečnostní alarmy, laserová dioda je často používán. Laserová dioda emise soustředěný paprsek koherentního světla, které může být přerušeno objekt, spouštění alarm systém.

8. Jak lze laserové světlo zesílit?

Laserové světlo může být silnější zvýšením příkon energie na médium zisku, optimalizace Design of laser dutiny, nebo pomocí efektivnějšího laserové čerpání techniky. Tyto metody zvýšit zesílení světla prostřednictvím stimulované emise.

9. Jak lze zviditelnit laserové světlo?

Laserové světlo lze zviditelnit výběrem konkrétní vlnovou délku v viditelné spektrum. Výběrem vhodného média zisku a laserové čerpání lasery mohou vyzařovat světlo, které je viditelné lidské oko.

10. Jak vznikají lasery?

Lasery jsou generovány kombinací média zisku, zdroj energie pro buzení (jako je elektrický proud nebo jiný laser) a dutinu laseru. Tyto komponenty spolupracovat na produkci a zesílení koherentního světla prostřednictvím stimulované emise.

Také čtení: