Применение лазеров

Слово «лазер» так прочно вошло в нашу жизнь, что об этих устройствах, пожалуй, знает каждый взрослый житель планеты. Применение лазеров стало привычным и почти бытовым.  Он используется во многих сферах деятельности человека.

Американские ученые-физики, работающие в известной лаборатории им. Лоренца, утверждают, что им удалось воспроизвести небывалый по величине луч. Мощность лазера составляет 500 триллионов ватт и 1,85 Мега джоулей ультрафиолетового излучения. Изобретенный луч имеет величину всего 2 мм в диаметре, но мощность его больше, чем та, которой обладают все энергопотребляющие устройства в Америке, работающие одновременно. Температура лазера составляет 100 миллионов градусов, а это больше, чем в центре основного источника энергии – Солнца.


Что же такое лазер? Это источник электромагнитного излучения, который основан на вынужденном излучении молекул и атомов. Он включает в себя видимый, инфракрасный и ультрафиолетовый диапазоны, характеризуется очень высокой направленностью излучения, что является его уникальной способностью.

Применение лазеров разнообразно. Его используют в таких сферах жизнедеятельности человека, как медицина, биология, военная индустрия, локация и связь, хранение информации, измерение космических расстояний, проекционное телевидение, высокие технологии и многое другое. Ученые на сегодняшний день обладают благодаря лазеру монохроматическим светом любой длины волны. Это может быть непрерывное излучение с узким спектром или ультракороткий импульс.


Известны следующие виды лазеров:

- газовые;

- твердотельные;

- жидкостные.

В переменном импульсном режиме функционирует рубиновый лазер, а вот в газовом основное рабочее вещество, конечно, газ. Его атомы получают импульс от электрического разряда.

Есть полупроводниковые лазеры, которые относятся к устройствам непрерывного действия. Энергия излучения берется в них от электрического тока. Также существуют газоди­намические лазеры. Они очень мощные, имеют одноименную основу, характеризуются непрерывным действием. Их принцип работы основан на процессе охлаждения сверхзвуковых газовых потоков.

Известные виды лазеров делятся на несколько типов в зависимости от того, на каком веществе они работают: на красителях, газовые, на парах металлов или полупроводниковые.

Оригинально применяют современные астрономы лазер и получают удивительный результат. Они определили точное расстояние до спутника Земли – Луны, а использовали для этого смелого эксперимента рубиновый лазер и уголковые отражатели. С поверхности Земли ученые с помощью телескопа посылали сфокусированный лазер. По времени, затраченному на путь до Луны и обратно, было определено точное расстояние.

В медицине применение лазеров невероятно широкое. С их помощью возвращается людям возможность жить полноценной жизнью. Примером могут стать операции, проводимые на сетчатке глаза, во время которых вместо скальпеля врачи используют все тот же лазер. Помимо этого, этот источник электромагнитного излучения применяется для лечения тяжелых травм костей, а также при оперативных вмешательствах, когда требуется соединение разорванной мышечной ткани.

Биологи с помощью лазерного пинцета получили новые возможности в сфере исследования белков. Широко используется лазерное намагничивание, а также охлаждение молекул при необходимости использования сверхнизких температур. Известно применение лазеров в термоядерном синтезе, поверхностной обработке, термообработке и закалке металлов, и, кроме этого, в производстве современного оружия. Например, в 2009 году американская компания Northrop Grumman создала твердотельный электрический лазер, мощность которого была равна 100 квт. Разработка предназначалась для борьбы с воздушными и наземными целями при обороне страны.

Лазеры в медицине. Применение лазеров в медицине и науке
О возможности использования света для лечения болезней было известно тысячи лет назад. Древние греки и египтяне применяли солнечное излучение в терапии.
далее
Лазер твердотельный: принцип действия, применение
Данная статья показывает, какие бывают источники монохроматического излучения и какие преимущества имеет лазер твердотельный перед другими видами. Здесь рассказано, каким образом происходит генерация когерентного излучения, почему импульсное ...
далее
Принцип действия лазера: специфические особенности лазерного излучения
Первым принцип действия лазера, физика которого основывалась на законе излучения Планка, теоретически обосновал Эйнштейн в 1917 году. Он описал поглощение, спонтанное и вынужденное электромагнитное излучение с помощью вероятностных коэффициентов ...
далее
Газовый лазер: краткое описание, характеристики, принцип действия
Основным рабочим компонентом любого лазерного устройства является так называемая активная среда. Она не только выступает источником направленного потока, но и в некоторых вариантах может значительно его усиливать. Именно такой особенностью и ...
далее
Иттербиевый волоконный лазер: принцип работы, применение
Волоконные лазеры компактны и прочны, точно наводятся и легко рассеивают тепловую энергию. Они бывают разных видов и, имея много общего с оптическими квантовыми генераторами других типов, обладают собственными уникальными преимуществами.
далее
Лазер рубиновый: принцип действия
Первые лазеры появились несколько десятилетий назад, и по сей день этот сегмент продвигается крупнейшими компаниями. Разработчики получают все новые качества оборудования, позволяя пользователям эффективнее его применять на практике.
далее
Лазер рубиновый: принцип действия
Лазеры полупроводниковые: виды, устройство, принцип работы, использование
Полупроводниковые лазеры являются квантовыми генераторами на основе полупроводниковой активной среды, в которой оптическое усиление создаётся вынужденным излучением при квантовом переходе между энергетическими уровнями при большой концентрации носителей заряда в свободной зоне.
далее
Лазеры полупроводниковые: виды, устройство, принцип работы, использование
Что это - лазерное оружие?
Лазерное оружие отличается скрытностью применения (нет дыма, пламени, звука), высокой точностью, его действие практически мгновенное, сопоставимое со скоростью света. Оно основано на использовании высокоэнергетического электромагнитного направленного излучения, которое генерируется разного рода лазерами. Действие его определяется ударно-импульсным и термомеханическим воздействием, способным привести к механическому разрушению поражаемого объекта, а также временному ослеплению человека.
далее
Что это - лазерное оружие?
Что это - лазерное излучение? Лазерное излучение: его источники и защита от него
Лазеры становятся все более важными инструментами исследования в области медицины, физики, химии, геологии, биологии и техники. При неправильном использовании они могут ослеплять и наносить травмы (в т. ч. ожоги и электротравмы) операторам и другому персоналу, включая случайных посетителей лаборатории, а также нанести значительный ущерб имуществу.
далее
Что это - лазерное излучение? Лазерное излучение: его источники и защита от него
Лазеротерапия: показания и противопоказания. Лазеротерапия при аденоидах
Медицинская процедура, при которой с лечебной целью применяют оптическое излучение, носит название лазеротерапия. Показания и противопоказания к применению данной методики рассмотрим в сегодняшней статье.
далее
Лазеротерапия: показания и противопоказания. Лазеротерапия при аденоидах