عرض مشاركة واحدة
قديم 12-04-2010, 06:15 PM رقم المشاركة : 1
معلومات العضو
marmer

الصورة الرمزية marmer

إحصائية العضو








marmer غير متواجد حالياً

 

Lightbulb كيفيه عمل الليزر

لقد أصبحت أجهزة الليزر في أيامنا هذه محط إعجاب العديد من المجالات التطبيقية وذلك لما لهذا الجهاز من أثر عميق في تطوير الأجهزة التي يستخدمها الإنسان مما يفيد في اختصار الجهد والوقت وفتح الآفاق نحو مستقبل أكثر تقدما من ذي قبل بأشواط عديدة وبخطى متسارعة .

فإذا حاولنا استحضار الأدوات التي تعتمد على الليزر في عملها , سنجد أن السواقة " " الليزرية " التي نقرأ بواستطها CDs والعديد من الأدوات الطبية الحساسة وأجهزة صناعية مهمة ومتنوعة تعتمد في عملها بشكل أساسي على هذه التقنية المدهشة .

في هذه المقالة سوف نحاول تقديم الأسس التي يرتكز عليها مفهوم إصدار الضوء بواسطة جهاز ليزري , ثم التعرض إلى خصائص هذا الضوء الناتج والتي جعلتنا نفضله عن غيره , ثم نورد مثالا يوضح عمل الليزر الياقوتي (ruby laser) , وننتقل بعد ذلك إلى تعداد بعض الأنواع الأخرى من أجهزة الليزر .
ولكن قبل أن نبدأ ... دعونا نقف عند التسمية التي أطلقت على هذه التقنية والتي ستقودنا إلى مبدأ عمله

إن كلمة ليزر (LASER) مشتقة من العبارة :

Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation

والتي تعني : تضخيم الضوء بالإصدار المحثوث للأشعة .

لا تقلق من تلك العبارة , سوف تحصل على معنى كامل لها حالما تنهي هذه المقالة

الذرة وامتصاص الطاقة :

تمثل المدارات التي تدور بها الالكترونات حول الذرة سويات طاقية (energy levels) مختلفة , ويدور الالكترون في أحدها تبعا للطاقة التي يمتلكها . وذلك يعني أن الالكترون يستطيع الانتقال من سوية طاقة إلى أخرى عن طريق اكتساب الطاقة أو تحريرها .
وبالفعل , عند تقديم طاقة إلى الالكترون ( يتم ذلك بعدة طرق : التسخين – التعريض للإشعاع – بواسطة حقول كهربائية ...) فإنه ينتقل إلى سوية طاقية أعلى ( أبعد عن النواة ) ولكنه سرعان ما يعود إلى السوية الأساسية التي كان فيها محررا الطاقة التي اكتسبها في طريق الذهاب على شكل فوتون .
أي أنك – عزيزي القارئ – تشاهد الألوان المختلفة للأشياء من حولك بسبب هذه الظاهرة الدائمة التي تقوم بها الذرات عن طريق الالكترونات .





العلاقة بين الليزر وامتصاص وإصدار الذرة للطاقة :

إن الليزر ما هو إلا جهاز يقوم بالتحكم بعملية إصدار الطاقة من قبل الذرات على شكل فوتونات . ويبدو أن ذلك يذكرنا باسمه .
وعلى الرغم من الأنواع العديدة لأجهزة الليزر , فإن مبدأ عملها الأساسي هو مبدأ واحد ويمكن إيجازه كما يلي :

1- يتم ضخ الوسط الليزري بالطاقة بهدف إثارة أكبر قدر ممكن من الذرات لتصبح الالكترونات فيها في سويات طاقية أعلى ( يتم ذلك عادة بواسطة flash light كالمستخدم في الكاميرات أو بواسطة التفريغ الكهربائي )
2- تسمى النسبة بين عدد الذرات المثارة والذرات غير المثارة ب : عكس الإسكان
Population inversion-
3- كما يحدث في الحالة الطبيعية , تعود الالكترونات إلى سوياتها الطاقية الأساسية محررة الطاقة التي اكتسبتها عل شكل فوتونات .
4- عندما يصادف هذا الفوتون المحرر ذرة أخرى ولكن في حالتها المثارة يحدث مايسمى بالإصدار المحثوث (stimulated emission) حيث يحرض هذا الفوتون الذرة المثارة على إصدار فوتون له نفس تواتر وطول موجة الفوتون الاول وله نفس جهته في الحركة .
5- تصطدم الفوتونات الصادرة بمرآتين ( إحداهما نصف عاكسة ) متوضعتين على طرفي الوسط الليزري ( قد يكون الوسط مادة صلبة أو غازية أو سائلة .. كما سنرى ) وفي أثناء ذلك تقوم بتحريض المزيد من الذرات المثارة على إصدار فوتونات أخرى
6- في النهاية , تعبر الفوتونات – ذات طاقة وطول موجي معينين – عبر مرآة نصف مفضضة ولهذه الفوتونات جميعها نفس الطاقة والتواتر .

خصائص الضوء الناتج عن جهاز الليزر :

ضوء وحيد اللون (monochromatic) . وذلك لأان جميع الفوتونات الصادرة لها نفس الطاقة والطول الموجي .

ضوء مترابط (coherent) . وذلك لأن جميع الأطوال الموجية فيه لها نفس المرحلة والطور .

ضوء مركز وموجه (directional) . نستطيع التحكم بجهة هذا الضوء بدقة عالية بعكس الضوء العادي الذي يكون ضعيفا ومنتشرا بجميع الاتجاهات .

مراحل عمل الليزر الياقوتي :

يتكون الوسط الذي يتم إثارة ذراته هنا من الياقوت . ويمكن توضيح مراحل عمله وفق الخطوات التالية :








آخر مواضيعي 0 حلمي لأيامي الجايه
0 صفات الله الواحد
0 عيش بروح متفائله ونفس مؤمنه
0 إبتهال قصدت باب الرجا
0 كونى انثي
رد مع اقتباس