Принципы устройства и работы лазеров. Лечебные действия лазеров Доклад

Сложно в наше время найти человека, который никогда не слышал бы слова «лазер», однако чётко представляют, что это такое, весьма немногие.

Что такое лазер?

Возможность существования лазеров была предсказана Альбертом Эйнштейном, который ещё в 1917 году опубликовал работу, говорящую о возможности излучения электронами квантов света определённой длины. 

Это явление было названо вынужденным излучением, но долгое время оно считалось нереализуемым с технической точки зрения. Однако с развитием технических и технологических возможностей создание лазера стало делом времени. 

В 1954 году советские учёные Н. Басов и А. Прохоров получили Нобелевскую премию за создание мазера – первого микроволнового генератора, работающего на аммиаке. А в 1960 году американец Т. Мейман изготовил первый квантовый генератор оптических лучей, названный им лазером (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation). 

Устройство преобразовывает энергию в оптическое излучение узкой направленности, т.е. световой луч, поток квантов света (фотонов) высокой концентрации. 

Принцип функционирования лазера

Принцип действия лазеров (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation — усиление света вынужденным излучением) основан на квантово-механических процессах.

Явление, на котором основана работа лазера, называется вынужденным, или индуцированным, излучением среды. Атомы определённого вещества могут испускать фотоны под действием других фотонов, при этом энергия воздействующего фотона должна быть равной разности между энергетическими уровнями атома до излучения и после него. 

Излучённый фотон является когерентным тому, который вызвал излучение, т.е. в точности подобен первому фотону. В результате слабый поток света в среде усиливается, причём не хаотично, а в одном заданном направлении. 

Образуется луч вынужденного излучения, которое и получило название лазера. 

Классификация лазеров 

По мере исследования природы и свойств лазеров были открыты различные виды этих лучей. 

По виду состояния исходного вещества (активной среды) лазеры могут быть:

- газовыми; 

- жидкостными; 

- твердотельными; 

- на свободных электронах.