مقاله لیزر چیست ؟

دسته بندي : فنی و مهندسی » برق، الکترونیک، مخابرات
دانلود مقاله لیزر چیست ؟
نوع فایل: word
قابل ویرایش 88 صفحه

مقدمه:
امروزه تقريباً همه ليزر و موارد كاربرد آن را مي دانند . در تمام دنيا و به ويزه در كشور با استفاده از ليزر و مشتقات آن به طور شگفت انگيزي افزايش داشته است . هم چنين ليزر در پژوهش هاي علمي و براي محدوده وسيعي از دستگاههاي علمي موارد مصرف پيدا كرده است . برتري ليزر در اين است كه از منبعي براي نور و تابش هاي كنترل شده تك فام و پرتوان توليد مي كند . تابش ليزر با پهناي نور طيف هاي باريك توان تمركزيابي مي شود . چندين برابر درخشانتر از خورشيد است .
ليزر كشفي علمي مي باشد كه به عنوان يك تكنولوژي در زندگي مدرن جا افتاده است . ليزرها به مقدار زياد در توليدات صنعتي ، ارتباطات نقشه برداري و چاپ مورد استفاده قرار مي گيرند.
کلمه ليزر (LASER) از حروف ابتداي عبارت "تقويت نور بوسيله گسيل القايي تابش" (Light Amplification By Stimulated Emission of Radiation) در لاتين ساخته شده است که معمولاً در طول موجهاي مادون قرمز نزديک ، مرئي و ماوراي بنفش طيف الکترومغناطيس ميباشد. به گسيلهاي ليزر گونه طول موجهاي بلندتر ناحيه ميکروويو "ميزر" (MASER) گفته ميشود. ليزر اصولاً به منبع نور همدوس و تکرنگ گفته ميشود.
پيشنهاد استفاده از گسيل القايي از يک سيستم با جمعيت معکوس براي تقويت امواج ميکروويو بطور مستقل بوسيله وبر (Weber) ، جوردون (Gor، don) زيگر (Zeiger) ، تاونز (Townes) ، باسو (Basov) و پروخورو (Prokhorov) داده شد. اولين استفاده عملي از چنين تقويت کنندههايي توسط گروه جوردون ، زيگر و تاونز در دانشگاه کاليفرنيا انجام شد. اين گروه نام ميزر (MASER) را که از ابتداي حروف "Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation" تشکيل شده بود براي آن برگزيدند.
اولين ميزر با استفاده از گذار ميکروويو در مولکولهاي آمونياک (NH3) ساخته شد. در سال 1958 اولين بار پيشنهاد فعاليت ميزر در فرکانسهاي نوري در مقالهاي توسط اسکاولو (Schawlow) و تاونز داده شد. در سال 1960 يعني کمتر از دو سال ديگر ، ميلمن (Mailman) موفق به ساخت ليزر پالسي ياقوت شد. اين ليزر پيوسته کار (CW) که ليزر گازي هليوم نئون بود، در سال 1961 توسط علي جوان ايراني ساخته شد. در سال 1962 نيز پيشنهاد ليزرهاي نيمه هادي مطرح گرديد.
اختراع ليزر به سال 1958 با نشر مقالات علمي در رابطه با ميزر اشعه مادون قرمز و نوري بر ميگردد. نشر مقالات مذکور سبب افزايش تحقيقات علمي توسط دانشمندان در سر تا سر جهان گرديد. در بخش ارتباطات نيز کارشناسان توانايي ليزر را که جايگزين ارسال يا مخابره الکتريکي شود، تأييد نمودند. اما اينکه چگونه پالسها را مخابره نمايند، مشکلات زيادي را بوجود آورد. در سال 1960 دانشمندان پالس نور را مخابره نمودند، سپس از ليزر استفاده کردند. ليزر ، نور خيلي زيادي را توليد نمود که بيش از ميليونها بار روشنتر از نور خورشيد بود. متأسفانه پرتو ليزر ميتواند خيلي تحت تأثير شرايط جوي مثل بارندگي ، مه ، ابرهاي کم ارتفاع ، چيزهاي موجود در آزمايشهاي مربوط به هوا از قبيل پرندگان قرار گيرد.
دانشمندان نيز طرحهاي جديدي را جهت حمايت نور از برخورد با موانع را پيشنهاد نمودند. قبل از اينکه ليزر بتواند سيگنالهاي تلفن را ارسال دارد. اختراع مهم ديگر موجبر فيبر نوري بود که شرکتهاي مخابراتي براي ارسال صدا ، اطلاعات و تصوير از آن استفاده ميکنند. امروزه ارتباطات الکترونيکي بر پايه فوتونها استوار ميباشد. تکنولوژي تسهيم طول موج يا رنگهاي مختلف نوري براي ارسال تريليون بيت فيبر نوري استفاده ميکند.
سبعد از اينکه ليزر دي اکسيد کربن در سال 1964 اختراع شد کاربرد ليزر در زمينههاي پزشکي خيلي توسعه يافت و براي جراحان اين امکان را فراهم نمود تا بجاي استفاده از چاقوهاي جراحي از فوتون استفاده نمايند.
گزيدهاي از سخنان علي جوان در مورد اختراع ليزر
در دنياي علمي و علوم ، اين مثل هميشه گفته ميشود که وقتي که زمان براي يک اختراع يا يک کشف درست شده و شما آنرا انجام ندهيد، کس ديگري انجام خواهد داد. اين مثل تا حد زيادي حقيقت دارد، اما هميشه اينطور نيست. بعضي وقتها آدمها يک فکر خوب را از دست ميدهند. وقتي که نوبت برسد به ليزر ، ليزر گازي ، ميتوانست در سال 1930 اختراع شده باشد، نه پس از سي سال در سال 1960 که من آنرا اختراع کردم. اگر شما به تاريخ علم نگاه کرده باشيد، مخصوصا به فيزيکدانان اروپايي ، آنها به اختراع ليزر در سالهاي 1937 و 1938 خيلي نزديک شده بودند.
دانشمندان در حال مطالعه بر روي اتمها بودند، که چگونه امواج نوري را بيرون بدهند (تقويت نور در گازها بوسيله گسيل القائي پرتوافکني) و آنها به اختراع ليزر خيلي نزديک شده بودند. از نوشتجات آنها شما ميتوانيد ببينيد که آنها به راه درست رفته بودند، اما بعدا راه را اشتباه رفته و از مسير اصلي منحرف شدند. اگر من در همان سالها بودم مطمعنا آنرا اختراع ميکردم، مبالغه نميکنم و ميدانم که آنرا انجام ميداد.

فهرست مطالب:
پيش گفتار
فصل اول : ليزر چيست ؟
ريشه لغوي
تاريخچه ليزر
سير تحولي و رشد
گزيده اي از سخنان علي جوان
فصل دوم : ليزر از ديد فيزيك
مشخصات اصلي ليزر
برهم كنش نور با ماده
توليد نور
قانون توان و انرژي
نحوه ايجاد پرتو ليزر
تفاوت پرتور ليزر با نور معمولي
نمونه هايي از ليزرهاي متداول
هولوگرام
طرز كار يك ليزر ياقوتي
اسكن ميكروسكوپي ليزري هم كانون
ارتقاء كيفيت با بكارگيري اصول هم كانوني
رهنمودها
كاربردهاي ليزر
فصل سوم : ليزر و شيمي
ديد كلي
ليزر و ايجاد شاخه هاي جديد در شيمي
تكنيكهاي جهش دما
طيف سنجي
طيف سنجي مولكولي
ساير كاربردهاي ليزر در شيمي
ليزر و آينده علم شيمي
پهناي باريكه
تكفامي
كاربردهاي مهم پهناي كم باريكه
كاربرد تكفامي نور ليزري
مكانيزم ليزر ياقوت
ساختار بلوري ياقوت
ليزرهاي شبيه ياقوت
فصل چهارم : ليزرها در علم پزشكي
ليزر چيست ؟
ليزر پزشكي چيست ؟
چه بيماريهايي با ليزر كم توان درمان مي شوند ؟
در چه مواردي نبايد از ليزر درماني استفاده شود ؟
مطالعه بر روي حيوان ، تأثير ليزر درماني بر آسيب شديد اعصاب محيطي
مواردي كه عموماً براي ليزر درماني مناسب نيستند
مواردي كه در بعضي مواقع براي ليزر درماني مناسب نيستند
مواردي كه به اشتباه براي ليزر درماني مناسب تشخيص داده نشده اند
ليزر درماني كم توان
كاربرد ليزر در ليزر درماني
پروتكل درماني در خار پاشنه
درمان بيماري ديابت با ليزر كم توان
ليزر و پوست
فصل پنجم : اخبار دنياي ليزر
بازنمايي مسجد اباصوفيه توسط ليزر
جايگزيني PLDD بجاي عمل جراحي فتق ديسك بين مهره اي
درمان بيماري ديابت با ليزر كم توان
كارايي باليني با ليزر كم توان در استئوارتريت گردني
تاثير ليزرگاليم آرسنايد در درمان كمردرد مزمن
اثر ليزر كم توان در فتق ديسك كمري HLD
نتيجه گيري
منابع