منتدى علوم المنصورة
فيزياء الليزر وتطبيقاته...تعلم من خلال نافذتك الصغيره Ezlb9t10


منتدى علوم المنصورة
فيزياء الليزر وتطبيقاته...تعلم من خلال نافذتك الصغيره Ezlb9t10

منتدى علوم المنصورة
هل تريد التفاعل مع هذه المساهمة؟ كل ما عليك هو إنشاء حساب جديد ببضع خطوات أو تسجيل الدخول للمتابعة.

منتدى علوم المنصورةدخول

اهلا بك يا زائر لديك 16777214 مساهمة


descriptionفيزياء الليزر وتطبيقاته...تعلم من خلال نافذتك الصغيره Emptyفيزياء الليزر وتطبيقاته...تعلم من خلال نافذتك الصغيره

more_horiz
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]





Lecture (1): Introduction to Laser
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

تعتبر تكنولوجيا الليزر من العلوم المتطورة التي تدخل في العديد من التطبيقات مثل استخدام الليزر في التطبيقات الطبية والاتصالات والأبحاث العلمية والهندسية والعسكرية. وأي مستخدم لليزر مهما اختلف تخصصه فهو بحاجة إلى فهم مبدأ عمل الليزر أي ما يعرف بفيزياء الليزر.
إن الليزر هو عبارة عن جهاز يحول الطاقة من مصادر مختلفة إلى صورة أشعاع كهرومغناطيسي. وهذا تعريف بسيط للبدأ في الموضوع وتوضيح فكرة عمل الليزر حيث أننا نحصل في النهاية على شعاع كهرومغناطيسي (ضوء) يمتلك العديد من الخواص التي تميزه عن أي مصدر ضوئي.
وقد جاءت تسمية كلمة ليزر من الأحرف الأولي لفكرة عمل الليزر أي أن :
The word LASER is an acronym for
Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation.
وتعني تكبير الضوء بواسطة الانبعاث الاستحثاثي للإشعاع الكهرومغناطيسي. وقد تنبأ بوجود الليزر العالم البرت اينشتاين في 1917 حيث وضع الأساس النظري لعملية الانبعاث الاستحثاثي stimulated emission وتم تصميم أول جهاز ليزر في 1960 بواسطة العالم T.H. Maiman باستخدام بلورة الياقوت ويعرف بليزر الياقوت Ruby laser.
Light: All light is a form of electromagnetic radiation that is visible to the human eye.
Amplification: This is simply the process of making something bigger or or more powerful. When you turn up the volume on a radio, you are amplifying the sound; but with lasers, amplification makes the light brighter.
Stimulated: To stimulate means to stir to action. Laser light is created when a burst of light (electricity) excites the atoms in the laser to emit photons. These photons then stimulate the creation of additional identical photons to produce the bright laser light.
Emission: The word "emission" refers to something that is sent out or given off. Stimulated laser emission consists of large numbers of photons that create the intense laser light.
Radiation: The laser light is a form of energy that radiates, or moves out, from the laser source.

مزيد من المعلومات عن تاريخ تطور الليزر


  • 1864 - 1940 : History of Astronomical Spectroscopy


  • 1917 : Einstein postulates photons and stimulated emission


  • 1954 : First microwave laser


  • 1960 : First optical laser


  • 1965 : Microwave laser discovered in the Orion nebula


  • 1965 : Discovery of cosmic background radiation using microwave laser


  • 1966 : First gas dynamic laser


  • 1970 : First postulate of laser action in stars


  • 1973 : Discovery of laser action in quasars


  • 1979 : Near Infrared laser star found in Orion nebula


  • 1981 : Carbon dioxide laser discovered in atmosphere of mars and venus


  • 1984 : First x-ray laser


  • 1993 : Gas contact plasma laser


  • 1994 : Artificial laser guide stars


  • 1995 : Far infrared laser star discovered by Kuiper Airborne Observatory


  • 1996 : Ultraviolet laser star discovered by Hubble Space Telescope


  • 2000 : Survey of the worlds most powerful research and military lasers
لفهم مبدأ عمل الليزر نحتاج إلى توضيح مفهوم كل مصطلح من مصطلحات الواردة في التعريف وهي



LASER

Light Amplification
Stimulated Emission
Radiation
[img(16px,16px):1c4a][ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] ملاحظة: يرجى قراءة المادة العلمية تحت عنوان أساسيات Essential.

خصائص شعاع الليزر
شعاع الليزر يمتلك خصائص تميزه عن أية مصدر من مصادر الإشعاع الكهرومغناطيسي وهذه الخصائص هي:



هذه الخصائص جعلت لشعاع الليزر العديد من التطبيقات في كافة المجالات

Monochromaticity.
Directionality.
Coherence.




Monochromaticity
تعني أن الليزر أحادي اللون وهذا ما يميزه عن الضوء العادي حيث أن بتحليل الضوء الأبيض الصادر من الشمس أو من مصباح ضوئي فإنه يحتوي على العديد من الأطوال الموجية، كما هو واضح عند تحليل الضوء باستخدام المنشور Prism
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]




Directionality
الضوء الصادر عن الليزر له اتجاه واحد بحيود مهمل بالمقارنة بالضوء الصادر من مصباح كهربي حيث أن الضوء ينبعث في كافة الاتجاهات وبحيود كبير كما في الشكل التالي.
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]




Coherence

حيث أن الشعاع الكهرومغناطيسي يمتلك خاصية موجية يمكن وصفها بالمعادلة التالية:


y = Acos(wt+f)


    A = Amplitude.
    w = Angular Frequency.
    f = Initial Phase of the wave (Describe the starting point in time of the oscillation).
    (wt+f) = Phase of the wave.


    الخاصية الفيزيائية Coherent تعني أن هنالك علاقة ثابتة في فرق الطور بين الأمواج المتداخلة مما تسبب في ظاهرة التراكب البناء.

    Coherent waves are waves that maintain the relative phase between them.
    الشكل التالي يوضح كيف أن ثلاث موجات لها نفس الطور Phase تعطي تراكب بناء Constructive بينما تلك التي تخلف في الطور تكون المحصلة هي تلاشي الموجة Destructive.
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]
Superposition of waves

descriptionفيزياء الليزر وتطبيقاته...تعلم من خلال نافذتك الصغيره Emptyرد: فيزياء الليزر وتطبيقاته...تعلم من خلال نافذتك الصغيره

more_horiz
بجد موضوع جامد وفعلا الليزر محتاج دراسه لوحده
وبجد تسلم على المجهود

descriptionفيزياء الليزر وتطبيقاته...تعلم من خلال نافذتك الصغيره Emptyرد: فيزياء الليزر وتطبيقاته...تعلم من خلال نافذتك الصغيره

more_horiz

شكرا يا
قطر الندي
علي ردك ومتابعتك للموضوع


sunny

descriptionفيزياء الليزر وتطبيقاته...تعلم من خلال نافذتك الصغيره Emptyرد: فيزياء الليزر وتطبيقاته...تعلم من خلال نافذتك الصغيره

more_horiz
شكرا يا وسام على موضوعاتك الى دائما تضيف معلومات جديده
وجزاك الله كل خير
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

descriptionفيزياء الليزر وتطبيقاته...تعلم من خلال نافذتك الصغيره Emptyرد: فيزياء الليزر وتطبيقاته...تعلم من خلال نافذتك الصغيره

more_horiz

HANOD
Wink
شكرا علي ردك واهتمامك بالموضوع
ويارب دايما افيدكوا وافيد المنتدي


lol!

descriptionفيزياء الليزر وتطبيقاته...تعلم من خلال نافذتك الصغيره Emptyرد: فيزياء الليزر وتطبيقاته...تعلم من خلال نافذتك الصغيره

more_horiz
شكرا ليك يا وسام
بجد اليزر ده سحر ربانى ونعمه كبيره جدا وفعلا العالم كله بدا يلتفت ليه ويهتم ويحسن استخدامه فى حاجات كتير
واتمنى انك تكتبلنا قريب عن استخدامات الليزر فى كل المجالات

descriptionفيزياء الليزر وتطبيقاته...تعلم من خلال نافذتك الصغيره Emptyرد: فيزياء الليزر وتطبيقاته...تعلم من خلال نافذتك الصغيره

more_horiz

manar
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]
شكرا لمتابعتك للموضوع
وردك المشجع
وباذن الله قريب يكون في موضوع عن
استخدامات الليزر


[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

descriptionفيزياء الليزر وتطبيقاته...تعلم من خلال نافذتك الصغيره Emptyرد: فيزياء الليزر وتطبيقاته...تعلم من خلال نافذتك الصغيره

more_horiz
ميرسى ياوسام على موضوعك
وكنت احب اضيف ......


Definition of: laser

(Light Amplification by the Stimulated Emission of Radiation) A device that creates a uniform and coherent light that is very different from an ordinary light bulb. Many lasers deliver light in an almost-perfectly parallel beam (collimated) that is very pure, approaching a single wavelength. Laser light can be focused down to a tiny spot as small as a single wavelength.

Laser output can be continuous or pulsed and is used in a myriad of applications. Gas lasers are used to cut steel and perform delicate eye surgery, while solid state lasers create the ultra-high-speed, minuscule pulses traveling in optical fibers traversing the backbones of all major communications networks. Light traveling in an optical fiber is impervious to external interference, a constant problem with electrical pulses in copper wire. See [url=http://www.pcmag.com/encyclopedia_term/0,2542,t=optical fiber&i=48540,00.asp]optical fiber[/url] and saser.

How Does It Work?
A laser is an optical oscillator, which is made out of a solid, liquid or gas with mirrors at both ends. To make the laser work, the material is excited or "pumped," with light or electricity. The pumping excites the electrons in the atoms, causing them to jump to higher orbits, creating a "population inversion." A few of the electrons drop back to lower energy levels spontaneously, releasing a photon (quantum of light). The photons stimulate other excited electrons to emit more photons with the same energy and thus the same wavelength as the original. The light waves build in strength as they pass through the laser medium, and the mirrors at both ends keep reflecting the light back and forth creating a chain reaction and causing the laser to "lase."

In simple laser cavities, one mirror has a small transparent area that lets the laser beam out. In semiconductor lasers, both mirrors often transmit a beam, the second one being used for monitoring purposes.


[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]
Laser Action
The combination of spontaneous emission first, and then stimulated emission, causes the laser to "lase," which means it generates a coherent beam of light at a single frequency.








Who Invented It?
In 1957, the laser was conceived by Gordon Gould, a graduate student in physics at Columbia University. When Gould filed for patents in 1959, he found that Columbia professor Charles Townes and Arthur Schawlow of Bell Labs had already filed for them. The year before, AT&T had, in fact, demonstrated a working laser at Bell Labs. In 1977, after years of litigation, a court awarded Gould rights to the first of three patents and later to all of them. He finally reaped millions in royalties.


[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]
Developing the Laser
This photo of the development of the helium-neon laser was taken at AT&T's Bell Laboratories in 1964. (Image courtesy of AT&T.)

descriptionفيزياء الليزر وتطبيقاته...تعلم من خلال نافذتك الصغيره Emptyرد: فيزياء الليزر وتطبيقاته...تعلم من خلال نافذتك الصغيره

more_horiz
تسلم ايدك يامان علي الموضوع
privacy_tip صلاحيات هذا المنتدى:
لاتستطيع الرد على المواضيع في هذا المنتدى
power_settings_newقم بتسجيل الدخول للرد