Bài giảng Vật lí Lớp 12 - Bài 34: Sơ lược về Laser - Trường THPT Gành Hào

 C¸c em h·y quan s¸t c¸c h×nh ¶ nh sau ®©y vµ cho biÕt ®©y lµ hiÖn t­îng g×? 
Ta thường nghe nói laze dùng để mổ xẻ , khoan kim loại , đọc đĩa CD, truyền tín hiệu , đo đạc , Vậy , laze là gì ? 
Dao mổ laze 
BÀI 34. SƠ LƯỢC VỀ LAZE 
Năm 1958, các nhà bác học Nga và Mĩ , nghiên cứu độc lập với nhau , đã chế tạo thành công laze đầu tiên . 
Đó là một loại nguồn sáng mới , phát ra chùm sáng có đặc điểm khác hẳn với các chùm sáng thông thường . 
Laze là thuật ngữ phiên âm từ tiếng Anh LASER , đó là từ ghép của các chữ cái đầu tiên của cụm từ tiếng Anh “ L ight A mplification by S timulated E mission of R adiation”, có nghĩa là sự khuếch đại ánh sáng bằng phát xạ cảm ứng ( còn gọi là phát xạ kích thích ). 
Laze là một nguồn sáng phát ra một chùm sáng cường độ lớn dựa trên việc ứng dụng hiện tượng phát xạ cảm ứng . Chùm bức xạ phát ra cũng được gọi là chùm tia laze. 
1. Laze laø gì? 
I.CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA LAZE 
Ñaëc ñieåm cuûa tia laze 
- Tia laze có tính đơn sắc rất cao . 
- Tia laze là chùm sáng kết hợp ( các phôtôn trong chùm có cùng tần số và cùng pha ). 
- Tia laze là chùm sáng song song ( có tính định hướng cao ). 
- Tia laze có cường độ lớn . Chẳng hạn, tia laze rubi (hồng ngọc) có cường độ tới 10 6 W/cm 2 
Như vậy có thể xem laze là một nguồn sáng phát ra chùm sáng song song, kết hợp, có tính đơn sắc rất cao và có cường độ lớn. 
 Ñaëc ñieåm cuûa tia laze 
Năm 1917, khi nghiên cứu lí thuyết phát xạ, Anh-xtanh đã chứng minh rằng: ngoài hiện tượng phát xạ tự phát, còn có hiện tượng phát xạ mà ông gọi là phát xạ cảm ứng. Hiện tượng như sau: 
Nguyên tắc phát quang của laze dựa trên việc ứng dụng hiện tượng phát xạ cảm ứng. 
2/ Sự phát xạ cảm ứng . C¸ch t¹o ra tia laze 
- Nếu một nguyên tử đang ở trong trạng thái kích thích, sẵn sàng phát ra một photon có năng lượng  = hf, bắt gặp một photon có năng lượng  ’ đúng bằng hf, bay lướt qua nó, thì lập tức nguyên tử này cũng phát ra photon  . 
 - Photon  có cùng năng lượng và bay cùng phương với photon  ’. 
- Ngoài ra, sóng điện từ ứng với photon  hoàn toàn cùng pha và dao động trong một mặt phẳng song song với mặt phẳng dao động của sóng điện từ ứng với photon  ’. 
sự phát xạ cảm ứng 
Hãy mô tả cụ thể quá trình nhân phôtôn của hình v Ï 
Như vậy, nếu có một photon ban đầu bay qua một loạt nguyên tử đang ở trong trạng thái kích thích thì số phôtôn sẽ tăng lên theo cấp số nhân. 
3. Cấu tạo của laze.Các loại laze. 
Laze r¾n được chế tạo đầu tiên là laze hồng ngọc (rubi). 
3. Cấu tạo của laze.Các loại laze. 
- Laze rubi gồm 1 thanh rubi hình trụ (A): 
 + Mặt (1) được mạ bạc thành 1 gương phẳng G 1 có mặt phản xạ quay vào phía trong . 
 + Mặt (2) là mặt bán mạ để cho khoảng 50% cường độ của chùm sáng chiếu tới bị phản xạ , 50% truyền qua. 
- Dùng 1 đèn phóng điện xenon để chiếu sáng rất mạnh thanh rubi và đưa một số lớn ion crôm lên trạng thái kích thích . 
- Nếu có ion crôm bức xạ thì as sẽ phản xạ đi lại nhiều lần giữa hai gương , làm cho một loạt ion crôm phát xạ cảm ứng . 
Laze khÝ 
 Caùc loaïi laze 
Laser He- Ne 
 Caùc loaïi laze 
§ Æc biÖt lµ Laze b¸n dÉn lµ lo¹i dïng phæ biÕn hiÖn nay 
II. Moät soá öùng duïng cuûa tia laze 
Tia laze có ưu thế đặc biệt trong thông tin liên lạc vô tuyến như truyền thông tin bằng cáp quang 
II. Moät soá öùng duïng cuûa tia laze 
Dùng trong vô tuyến định vị, điều khiển con tàu vũ trụ 
Dùng tia LASER để phát hiện và làm chệch quĩ đạo của các vật thể vũ trụ có khả năng đâm sầm vào Trái Đất   
Vũ khí ABL dùng để phá hủy tên lửa 
Bắn một tia laser cực mạnh vào vùng trung tâm dải Ngân Hà để đo độ biến dạng của khí quyển Trái Đất . 
- Tia laze được dùng như dao mổ trong phẫu thuật mắt, để chữa một số bệnh ngoài da (nhờ tác dụng nhiệt), 
Dao mổ laze 
Xo á xăm bằng Laze 
Tia LAZE được dùng trong các đầu đọc đĩa DC 
Tia LAZE được dùng trong bút trỏ bảng 
- Ngoài ra, tia laze còn được dùng để khoan, cắt, tôi, chính xác các vật liệu trong công nghiệp. 
LASER QUÉT MÃ VẠCH HÀNG HOÁ VÀ LASER CHỐNG TRỘM 
ĐÈN LASER_ NHỮNG MÀN TRÌNH DIỄN LASER NGOẠN MỤC 
Dùng tường tia laser plasma làm đèn đỏ 
A) tính đơn sắc cao 
4- Tia laser không có tính chất nào sau đây ? 
B) công suất tiêu thụ lớn 
C) là chùm sáng kết hợp 
D) có cường độ lớn 
Chúc các em học thật tốt !