...re acesta descria lumina ca un gaz alcatuit din fotoni. Acest gaz era descris ca unul ale carui particule nu se supuneau legilor comune ale fizicii. In acest sens era facuta o analogie cu bilele de biliard. In mod normal, acestea au o probabilitate egala de a intra in oricare din gauri. Conform teoriei lui Bose, in cazul acestui gaz cu proprietati speciale, daca o bila intra in una din gauri, celelalte ar avea tedinta de a intra si ele tot in acea gaura, si cu cat intra mai multe bile, cu atat sunt mai mari sansele ca o alta sa li se alature.Statistica clasicaDoua particule diferite se pot afla in trei stari in noua moduri diferite. Sunt trei sanse din noua sa se obtina particule in aceeasi stare.Statistica in ce priveste fotoniiDaca aceste particule sunt identice, ca fotonii, ar doar sase posibilitati de combinare si deci mai multe sanse sa se obtina particule in aceeasi stare.Acest fenomen, explicat si exprimat matematic de Bose si Einstein sta la baza laserului.Desi Einstein nu a inventat laserul munca sa a creat fundatia. Tot ce a mai trebuit a fost ca cineva sa gasesca atomii potriviti si sa foloseasca oglinzi pentru a ajuta emisia stimulata.Laserul cu microundeAcest laser a fost inventat de Tones si Shalo in 1954.Raza de amoniac trece printr-un concentrator electrostatic pentru a separa moleculele aflate pe nivele energetice superioare.Nu este o coincidenta ca efectul laser a fost aplicat pentru prima oara in regiunea microundelor. Emisiile spontane sunt proportionale cu cubul frecventei de tranzitie, fiind mici in aceasta portiune a spectrului, si putand fi neglijate, in comparatie cu alte procese ca emisiile stimulate si absorptia. Din acest motiv inversia populatiilor sunt obtinute usor cu o energie mica. Prima inversie a populatiilor a fost obtinuta in molecula de amoniac NH3. Inversia populatiilor in moleculele de amoniac se obtine prin separarea fizica a particulelor aflate pe nivele energetice superioare de cele aflate pe nivele energetice inferioare.S-a spus la acea vreme ca Tones si grupul cu care lucra de doi ani la acest aparat nu este decat o pierdere de vreme si de bani, cheltuindu-se pana atunci peste 30000 de dolari. Dupa primul experiment reusit, acest aparat a luat numele de MASER Microave Amplification by Stimulated Emission of Radiation. Insa alti cercetatori, inca sceptici, glumeau citind Means of Acquiring Support for Expensive Research mijloace de a obtine bani pentru cercetari costisitoare. EMBED ord.Picture.8 Charles H. Tones INCLUDEPICTURE httphome.achilles.netjtalbotbioShalo.jpg t MERGEFORMATINET Arthur L. ShaloIn 1964 insa, Tones, alaturi de Basov si Prokhorov, vor castiga Premiul Nobel pentru cercetarile lor asupra laserului cu microunde si a laserului optic.Basov, Nikolai Gennadievich, 1922-.Isi incepe studiile asupra spectroscopiei moleculare la Institutul de Fizica din Moscova in 1946, ca student. A fost invitat sa continue cercetarile la Institutul Lebedev de catre conducatorul laboratorului de la Institutul de Fizica din Moscova, in 1948. Aici studiaza radiospectroscopia impreuna cu Aleksandr Mikhailovich Prokhorov, precum si folosirea moleculelor de CsF pentru a rezolva problema cresterii finetii descompunerii spectrului microundelor. Aceste succese ii sunt recunoscute la Conferinta despre Radiospectroscopie a Academiei de Stiinte a URSS din 1952. Isi continua cercetarile si la alte institute din URSS, participa la intalniri cu cercetatorii americani, comparandu-si rezultatele cu ale lor, participa la conferinte de electronica cuantica si radiospectroscopie, castiga Premiul Lenin, iar activitatea sa culmineaza cu castigarea Premiului Nobel in 1964.Laserul opticDupa publicarea lucrarii in care Shalo si Tones aratau posibilitatea actiunii laserului si in spectrul infrarosu si chiar si in spectrul vizibil nu a trecut mult si multi cercetatori au inceput sa ia in considerare crearea unor astfel de aparate. Multi experti credeau ca primele aparate de acest tip vor folosi un gaz. Insa a fost o mare surpriza cand Maiman, in 1960, a creat un aparat ce folosea rubinul pentru a producea efectul laser in spectrul vizibil.La inceput s-a crezut ca pompajul optic va fi ineficient, insa aceasta se intampla numai pentru ioni cu rezonanta mica, ca cei din gaze sau plasma. In ceea ce priveste ionii metalici, acestia pot absorbi radiatii de lungimi de unda aflate intr-o banda mai larga. Radiatiile cu lungimi de unda de 550 nm. sunt absobite de o populatie de ioni de Cr 3 aflata intr-un cristal de corindon care contine Cr203 si Al203 in raport de masa 12000, apoi se face o tranzitie rapida, fara modificari de temperatura, spre un nivel inferior metastabil de 5 milisecunde. Daca energia de pompare depaseste o anumita valoare, se poate face o inversie a populatiilor, care sa treaca de la o stare neutra la acest nivel metastabil. Performantele laserului cresc mult daca se afla in interiorul unui rezonator optic.Primul laser optic, construit de Maiman in 1960, era un laser cu pulsatie, din motive de disipare a caldurii si a necesitatii unei energii mari de pompare. Nelson si Boyle au creat in 1962 primul laser continuu cu rubin, inlocuind sursa o lampa-blit cu o lampa cu arc.La putin timp dupa ce a fost anuntat prima reusita a laserului optic, alte laboratoare de cercetare au inceput si ele, cu succes, sa faca experimente cu lasere optice care in loc de Cr aveau alte metale rare ca Nd, Pr, Tm, Ho, Er, Yb, Gd si chiar U, iar in locul cristalului de corindon s-a incercat folosirea unei combinatii de Ytriu-Aluminiu-Garnet, CaF2, sau sticla care era si mai usor de fabricat. Aceste lasere si-au gasit, odata cu imbunatatirea metodelor de fabricatie, si aplicatii practice.Dr. T.H.Maiman si primul laser cu rubinLaserul cu gazIn 1962 Basov si Oraevski au lansat ideea ca racirea rapida ar putea produce inversia populatiilor in sistemele moleculare. Cativa ani mai tarziu altii au sugerat ca acest lucru s-ar putea obtine prin expansiunea unui gaz cu temperatura mare prin niste duze. Si astfel, in 1966, la laboratoarele Avco Everett, s-a construit primul laser cu gaz. Laserul cu gaz de 135 k creat de Avco Everett Research Lab Inc., este printre primele lasere de foarte mare putere. La inceput guvernul Statelor Unite a tinut secrete cercetarile, si nici pana azi informatii ce privesc acest tip de laser nu au fost date publicitatii.Lasere de mare putere cu CO2 sunt folosite in diverse procese de fabricatie pentru perforare, taiere, sudura, tratare termica. Pentru o vreme laserul cu gaz a fost luat in considerare pentru a fi folosit in programul de aparare strategica a SUA SDI programul Star ars.Laserul cu raze XCilindrul de plasma rosu este creat de impactul unui laser cu pulsatie de mare putere albastru.Nu sunt folosite oglinzi, in schimb emisiile spontane sunt amplificate si raza este trimisa in ambele sensuri.A fost creat pentru prima oara de cercetatorii Matthes si Rosen la Larence Livermore National Laboratory, in 1985.Tinta este dintr-o foita subtire de se...
Download