Dane INFORMACYJNE Nazwa szkoły: I LO im. Adama Mickiewicza w Stargardzie Szczecińskim ID grupy: 97/67_MF_G1 Kompetencja: Matematyczno-fizyczna Temat projektowy: AS_TP061 Laser, atomowe światło – pół wieku od odkrycia. Semestr/rok szkolny: Semestr 4 2011/2012

Skład grupy projektowej Krystian Alabrudziński Anna Chrałowicz Monika Galster Aleksandra Gołąbek Filip Jaworski Hanna Kąkolewska Aleksandra Kobylarek Agata Mazur Katarzyna Olszewska Kuba Siwiec

Atom [gr. átomos ‘niepodzielny’], najmniejsza cząstka pierwiastka chemicznego, posiadająca jeszcze właściwości tego pierwiastka, określoną masę oraz specyficzne właściwości fizyczne. Atom wodoru w stanie podstawowym, stan n = 1, l = 0, m = 0, odpowiada on zerowemu momentowi orbitalnemu (l = 0) Rys.R.Lisek ilustracje WN PWN SA

Atom Przeciwnie niż to sugeruje etymologia (gr. atomos ‘niepodzielny’) atom ma strukturę złożoną; składa się z jądra o dodatnim ładunku elektrycznym otoczonego ujemnie naładowanymi elektronami;

Model Bohra teoria budowy atomu, sformułowana w 1913 przez N.H.D. Bohra przyjmująca planetarny model atomu E. Rutheforda (dodatnio naładowane jądro i krążący wokół niego po orbicie kołowej elektron) oraz — w celu usunięcia pewnych sprzeczności związanych z tym modelem — ideę teorii kwantów M. Plancka.

Postulaty Bohra 1 − atom nie promieniuje energii, jeżeli elektron porusza się po orbicie, na której jego moment orbitalny jest wielokrotnością ℎ 2𝜋 (tzw. orbity dozwolone, stacjonarne);

Postulaty Bohra 2 − emisja promieniowania następuje wówczas, gdy elektron w atomie przeskakuje z dalszej na bliższą jądra dozwoloną orbitę;

Postulaty Bohra 3 − częstotliwość emitowanego promieniowania n = (E2 – E1)/h, gdzie E1 i E2 — energia elektronu odpowiednio na bliższej i dalszej orbicie, h — stała Plancka. Wielkim sukcesem teorii atomu Bohra było wyjaśnienie powstawania serii linii w widmach optycznych wodoru i pojedynczo zjonizowanego helu. Rozwinięciem teorii atomu Bohra jest mechanika kwantowa.

Model Bohra

Oddziaływanie promieniowania i materii w procesach a) absorpcji, b) emisji spontanicznej, c) emisji wymuszonej.

Linie widmowe wodoru

LASER Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation - wzmacnianie światła przez wymuszoną emisję promieniowania.

LASER urządzenie wzmacniające lub generujące spójne promieniowanie elektromagnetyczne (fotony) w zakresie widmowym między daleką podczerwienią a nadfioletem;

LASER zasada działania lasera jest oparta na wymuszonej emisji promieniowania elektromagnetycznego zachodzącej w układach atomów, jonów lub cząsteczek doprowadzonych przez tzw. pompowanie optyczne (wzbudzanie) do stanu inwersji obsadzeń odpowiednich poziomów energetycznych

LASER

LASER helowo-neonowy Budowa gazowego lasera helowo-neonowego. Przyłożone napięcie V powoduje przepływ elektronów przez rurę do wyładowań wypełnioną mieszaniną gazowego helu i neonu. Elektrony zderzają się z atomami helu, które następnie zderzają się z atomami neonu emitującymi światło w całej długości rury. Światło to przechodzi przez przepuszczalne okienka O i odbija się od zwierciadeł Z1 i Z2, przechodząc tam i z powrotem, i powodując silniejszą emisję światła przez atomy neonu. Część światła wydostaje się przez zwierciadło Z2, tworząc wiązkę laserową

LASER helowo-neonowy Cztery poziomy energetyczne atomów helu i neonu, kluczowe dla działania lasera helowo-neonowego. Akcja laserowa zachodzi pomiędzy poziomami neonu E2 i E1, gdy na poziomie E2 znajduje się więcej atomów niż na poziomie E1

LASER rubinowy

LASER wykorzystanie w technologii materiałów (precyzyjne cięcie, spawanie i wiercenie trudno topliwych materiałów, dynamiczne wyważanie, zautomatyzowane cięcie papieru, tkanin, tworzyw sztucznych itp.

LASER wykorzystanie do precyzyjnych pomiarów długości, odległości, pułapu chmur, stopnia zanieczyszczeń atmosfery, szybkości przepływu, prędkości ruchu obrotowego (żyroskop optyczny) itp.

LASER wykorzystanie do sterowania pracą maszyn roboczych, wytyczania torów wodnych w portach, chodników w kopalniach, do precyzyjnego pozycjonowania złożonych konstrukcji;

LASER wykorzystanie w medycynie i biologii (mikrochirurgiczne zabiegi okulistyczne, bezkrwawe zabiegi chirurgiczne, oczyszczanie zębów z próchnicy, usuwanie naczyniaków, zabiegi kosmetyczne)

LASER wykorzystanie do zapisywania i odtwarzania dźwięków i obrazów (CD, DVD);

LASER wykorzystanie w technice wojsk. (pomiar odległości, sterowanie bombami i pociskami, oświetlanie, specjalne metody rozpoznania i fotografowania;

LASER wykorzystanie w holografii;

LASER wykorzystanie w technologii chemicznej;

LASER wykorzystanie w telekomunikacji optycznej (łącze laserowe, telekomunikacja światłowodowa)