لینک دانلود و خرید پایین توضیحات دسته بندی : وورد نوع فایل : word (..doc) ( قابل ويرايش و آماده پرينت ) تعداد صفحه : 111 صفحه
قسمتی از متن word (..doc) :
1 فصل اول بررسي ماهيت نور و ارتباط آن با پديده ليزر 1-1- ماهيت نور يوناني ها اولين کساني هستند که کوشيدند طبيعت نور و چگونگي ديدن را توضيح دهند، بعد از آن، ظهور علوم تجربي دو نظريه مترادف را به ارمغان آورد. يکي از آنها نطريه ذرهاي نيوتن بود که نور را متشکل از باريکهاي از ذرات دانسته که اين ذرات تابع قوانين حرکت ميباشند. نظريه ديگر نظريه موجي هوک و هويگنس است که طبيعت موجي را براي نور پيشنهاد کردند. پذيرش هر نظريه مستلزم توجيه پديدههاي نور مانند انعکاس، تداخل ، شکست، پراش، فتوالکتريک، جذب و گسيل و ... ميباشد و هر نظريه قادر است بعضي از پديده هاي ذکر شده را توجيه کند براي مثال پديده تداخل اولين بار توسط يانگ در سال 1801 ارائه شد که فقط با در نظر گرفتن نظريه موجي قابل توضيح است. پديده پراش با توجه به اصل هويگنس و ايجاد موجکهاي ثانوي فقط بر اساس نظريه موجي قابل توجيه است که ايشان پيشنهاد کرد که پلاريزاسيون نور فقط به دليل عرضي بودن امواج نور اتفاق ميافتد و از اين رو نتيجه مي شود که ارتعاشات امواج نور بر امتداد انتشار آنها عمود است برخلاف امواج صوتي که به صورت طولي بوده و امتداد ارتعاش ذرات محيط در امتداد انتشار امواج صوتي است. با پيشرفت علم و فهم بيشتر طبيعت نور، ماکسول در سال 1864 به اين نتيجه رسيد که نور به مانند امواج الکترومغناطيس است که داراي سرعت ، فرکانس و طول موج ميباشد. امروزه براي ما کاملا ثابت شده که امواج نور از دو مولفه ميدان الکتريکي و مغناطيسي عمود بر هم تشکيل شده اند و جهت انتشار امواج عمود بر امتداد ارتعاش اين دو است. در جدول 1-1 انواع امواج الکترومغناطيس و مشخصات آنها آورده شده است . گستره امواج مشخص شده در جدول شامل نواحي مختلفي است که مرز مشخصي براي آنها وجود ندارد. 2 در سال 1887 هرتز موفق به توليد امواج الکترومغناطيس نامرئي شد. امروزه ما امواج الکترومغناطيس با فرکانسهاي بين را ميشناسيم. اما پديدههاي همچون فتوالکترويک، جذب و گسيل، توسط نظريه موجي نور قابل توجيه نيست. در پديده فتوالکتريک تابش نور برخورد کننده به سطح فلز الکترونهاي آزاد ميکند، رها شدن الکترون وقتي اتفاق ميافتد که فرکانس پرتو تابش به حد کافي بالا باشد براي مثال در حالي که نور بسيار قوي قرمز قادر به ايجاد فوتوالکترون نيست نور آبي با شدت کم قادر به توليد فوتوالکترون است. چرا که انرژي جنبشي کافي دارد. بر اساس نظريه ذرهاي نور در سال 1905 انيشتين به سادگي پديده فتوالکتريک را توجيه کرد. ايشان نور برخورد کننده را متشکل از بسته هاي کوچک انرژي يا ذراتي به نام فوتون در نظر گرفت که انرژي هر فوتون متناسب با فرکانس آن است. E=hv که h ثابت پلانک و v فرکانس ميباشد فوتون برخورد کننده ميتواند انرژي خود را به يک الکترون بدهد و بر نيروي فتوالکتريک نيست، نه ميتواند علت عدم توليد فوتوالکترون ها را وقتي نور قرمز با شدت زياد به کار برده ميشود توضيح دهد و نه گسيل خود به خودي الکترونها وقتي که چشمه مناسب نور به کار گرفته ميشود. بنابراين به نظر ميرسد هر دو نظريه رقيب در مورد نور ، نه تنها مخالف هم نبوده بلکه مکمل يکديگر ميباشند و ما بايستي هر دوي آنها را بپذيريم، ماداميکه نور ، با نور برهم کنش انجام ميدهد مانند پديده تداخل نور ما نظريه موجي نور را در نظر ميگيريم و وقتي که نور با ماده برهم کنش دارد مانند پديده فوتوالکتريک ما نظريه ذرهاي نور را به کار ميبريم، اين وضعيت به آنچه که طبيعت دو گانه تابش ناميده ميشود منجر ميگردد. 4 1-2 – گسيل و جذب نور اينشتين اثر فوتوالکتريک را بر اساس کارهاي قبلي پلانک توجيه نمود و نظريه کوانتومي نور براي بيان چگونگي تابش جسم سياه را ارائه کرد. پلانک گسيل امواج الکترومغناطيس را به نوسان کننده هائي در داخل جسم سياه نسبت داد که ايجاد ميدان الکتريکي ميکنند. فرض مهم اين است که اين نوسان کننده ها مي‌توانند مقادير انرژي معيني را داشته باشند و اين انرژي مضرب صحيحي از E=hv است. مطلي که پلانک معرفي نموده امروزه به نظريه کوانتومي معروف است. اهميت نظريه کوانتومي در بحث ما اين است که سيستم هاي اتمي داراي ترازهاي انرژي مجزا يا حالت هاي انرژي مجزا هستند. در سال 1823 نشان داده شد که هر عنصر اتمي يک طيف مشخصي را توليد ميکند ليکن توضيح آن تا سال 1913 بوسيله بوهر ميسر نشد، بوهر نظريهاي ارائه داد که او را قادر ساخت طول موج طيف ساده ترين اتم ها يعني هيدورژن را پيش بيني کند. او مدل اتمي را در فورد رابه کار برد که در آن مدل، اتم از يک هسته سنگين با بار مثبت به وسيله تعدادي بارهاي منفي به نام الکترون احاطه شده تشکيل شده است و اتم هاي هر جسم داراي تعداد معيني الکترون ميباشند، براي توضيح اين که چرا الکترون ها نميتوانند جذب بار مثبت هسته شوند او فرض کرد که الکترون ها روي مدارهائي به دور هسته مانند حرکت سيارات به دور خورشيد در حرکت هستنمد. نيروهاي جاذبهاي که احتياج است تا الکترون بر روي مدار معيني باقي بماند با توجه به جاذبه کولني هسته مثبت روي الکترون منفي تامين ميگردد و ميتوانيم بنويسيم: V, e,m جرم،بار و سرعت الکترون و r شعاع مدار و نفوذپذيري در خلاء است. بوهر فرض کرد تنها الکترون هيدروژن مجاز است فقط مدارهاي معيني را اشغال کند. وقتي که الکترون در يکي از اين مدارهاي مجاز يا حالت پايه قرار دارد هيچ اثري توسط اتم ساطع نمي شود. هر يک از اين مدارهاي مجاز به يک تراز معين يا حالت انرژي معي مربوط مي 4 شوند. براي توضيح خطوط طيفي هيدروژن ، بوهر فرض کرد که الکترون و به طبع اتم، با حرکت از يک مدار با انرژي بالاتر ( دوتر از هسته) به يک مدار با انرژي کمتر ( نزديک تر به هسته ) انرژي از دست ميدهد. اين انرژي به صورت يک فوتون با انرژي hv است که که در اين رابطه به ترتيب انرژي الکترون قبل و بعد از انتقال است از آنجائي که مدارهاي متعدد و مجزايي وجود دارند بنابراين انتقالات مختلفي نيز ممکن است انجام شود از اين رو اتم هيدروژن فرکانس هاي مختلفي را مي تواند گسل دارد. (شکل 1-1) به طور کلي هر اتم تمايل دارد در حالت هاي انرژي پايين تر قرار گيرد. از اين رو براي ايجاد طيف اتم هيدروژن لازم است الکترون ها را با تحريک کردن به ترازهاي بالاتر بفرستيم. اين عمل با حرارت و يا برخورد با الکترون هاي ديگر در لوله تخليه الکتريکي و يا به کمک تابش با طويل موج هاي مناسب انجام پذير است. هر طول موجي که توسط اتم در حالت تحريک گسيل مي شود ميتواند توسط آن وقتي که در ترازهاي پايين انرژي قرار دارد جذب شود. البته فوتون هاي برخورد کننده بايد خيلي نزديک به اختلاف انرژي بين دو تراز انرژي اتمي درگير باشد. در اين حالت جذب تشديدي ناميده ميشود. به روش مشابهي بوهر قادر بود که خطوط طيفي ديگر اتم هاي چند الکتروني را که طيف پيچدهتري دارند توضيح دهد. نظريه بوهر توصيف خوبي از حالت اتم بر پايه فيزيک کلاسيک و فيزيک مدرن که اساسا بر فيزيک کوانتومي استوار است، به دست مي
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات دسته بندی : وورد نوع فایل : word (..doc) ( قابل ويرايش و آماده پرينت ) تعداد صفحه : 2 صفحه
قسمتی از متن word (..doc) :
عنوان: جوشكاري با ليزر عکس
ليزر يك نام اختصاري به معني تقويت نور با انتشار برانگيخته تابش است . فرآيند به برخورد يك اشعه نور تكرنگ همفاز جهت دار و شديد به قطعه كاري كه ماده به وسيله تبخير از آن خارج ميشود بستگي دارد . جوشكاري و برشكاري با استفاده از اشعه ليزر از روشهاي نوين جوشكاري بوده كه در دههاي اخير مورد توجه صنعت قرار گرفته و امروزه به خاطر كيفيت ، سرعت و قابليت كنترل آن به طور وسيعي در صنعت از آن استفاده مي شود .به وسيله متمركز كردن اشعه ليزر روي فلز يك حوضچه مذاب تشكيل شده و عمليات جوشكاري انجام مي شود. ◄ اصول كار و انواع ليزرهاي مورد استفاده در جوشكاري : به طور عمده از دو نوع ليزر در جوشكاري و برشكاري استفاده مي شود : ليزرهاي جامد مثل Ruby و ND:YAG و ليزرهاي گاز مثل ليزر CO2 . در زير اصول كار ليزر Ruby كه از آن بيشتر در جوشكاري استفاده مي شود توضيح داده مي شود . اين سيستم ليزر از يك كريستال استوانه اي شكل Ruby (Ruby يك نوع اكسيد آلومينيوم است كه ذرات كرم در آن پخش شده اند . ) تشكيل شده است . دو سر آن كاملا صيقلي و آينه اي شده و در يك سر آن يك سوراخ ريز براي خروج اشعه ليزر وجود دارد . در اطراف اين كريستال لامپ گزنون قرار دارد كه لامپ فوق براي كار در سرعت حدود 1000 فلاش در ثانيه طراحي شده است . لامپ گزنون با استفاده از يك خازن كه حدود 1000 بار در ثانيه شارژ و تخليه شده فلاش مي زند و هنگامي كه كريستال Ruby تحت تاثير اين فلاش ها قرار بگيرد اتمهاي كرم داخل شبكه كريستالي تحريك شده و در اثر اين تحريك امواج نور از خود سطع مي كنند و با باز تابش اين اشعه ها در سطوح صيقلي و تقويت آنها اشعه ليزر شكل مي گيرد . اشعه ليزر شكل گرفته از سوراخ ريز خارج شده و سپس به وسيله يك عدسي بر روي قطعه كار متمركز شده كه بر اثر برخورد انرژي بسيار زيادي در سطح كوچكي آزاد مي كند كه باعث ذوب و بخار شدن قطعه و انجام عمل ذوب مي شود . محدوديت ليزر Ruby پيوسته نبودن اشعه آن است در حاليكه انرژي خروجي ان بيشتر از ليزر هاي گاز مانند ليزر CO2 است كه در آنها اشعه حاصله پيوسته است، از ليزر CO2 بيشتر به منظور برش استفاده مي شود و از ليزر ND:YAG بيشتر براي جوشكاري آلومينيوم استفاده ميشود . از انجا كه در اين روش مقدار اعظمي از انرژي مصرف شده به گرما تبديل مي شود اين سيستم بايد به يك سيستم خنك كننده مجهز باشد . در جوشكاري ليزر دو روش عمده براي جوشكاري وجود دارد : يكي حركت دادن سريع قطعه زير اشعه است تا كه يك جوش پيوسته شكل بگيرد و ديگري كه مرسوم تر است جوش دادن باچند سري پرتاب اشعه است . در جوشكاري ليزر تمامي عمليات ذوب و انجماد در چند ميكروثانيه انجام مي گيرد و به خاطر كوتاه بودن اين زمان هيچ واكنشي بين فلز مذاب و اتمسفر انجام نخواهد شد و از اين رو گاز محافظ لازم ندارد . طراحي اتصال در جوشكاري ليزر : بهترين طرح اتصال براي اين نوع جوشكاري طرح اتصال لب به لب مي باشد و با توجه به محدوديت ضخامت در آن مي توان ازطرح اتصال هاي T يا اتصال گوشه نيز استفاده نمود.
◄ مزاياي جوشكاري ليزر : - حوضچه مذاب مي تواند داخل يك محيط شفاف ايجاد شود ( باعكس روشهاي معمولي كه هميشه حوضچه مذاب در سطح خارجي آنها ايجاد مي شود ) . - محدوده بسيار وسيعي از مواد را مانند آلياژها با نقاط ذوب فوق العاده بالا ، مواد غير همجنس و ... را ميتوان به يكديگر جوش داد - در اين روش ميتوان مكان هاي غير قابل دسترسي را جوشكاري نمود . - از آنجا كه هيچ الكترودي براي اين منظور استفاده نمي شود نيازي به جريانهاي بالا براي جوشكاري نيست . - اشعه ليزر نياز به هيچگونه گاز محافظ يا محيط خلايي براي عملكرد ندارد . - به خاطر تمركز بالاي اشعه منطقه HAZ بسيار باريكي در جوش تشكيل ميشود . - جوشكاري ليزر نسبت به ساير روشهاي جوشكاري تميز تر است .
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات دسته بندی : وورد نوع فایل : word (..doc) ( قابل ويرايش و آماده پرينت ) تعداد صفحه : 5 صفحه
قسمتی از متن word (..doc) :
جوشكاري و برش كاري با ليزر جوشكاري و برشكاري با استفاده از اشعه ليزر از روشهاي نوين جوشكاري بوده كه در دههاي اخير مورد توجه صنعت قرار گرفته و امروزه به خاطر كيفيت ، سرعت و قابليت كنترل آن به طور وسيعي در صنعت از آن استفاده مي شود .به وسيله متمركز كردن اشعه ليزر روي فلز يك حوضچه مذاب تشكيل شده و عمليات جوشكاري انجام مي شود . اصول كار و انواع ليزرهاي مورد استفاده در جوشكاري به طور عمده از دو نوع ليزر در جوشكاري و برشكاري استفاده مي شود : ليزرهاي جامد مثل Ruby و ND:YAG و ليزرهاي گاز مثل ليزر CO2 . در زير اصول كار ليزر Ruby كه از آن بيشتر در جوشكاري استفاده مي شود توضيح داده مي شود . اين سيستم ليزر از يك كريستال استوانه اي شكل Ruby (Ruby يك نوع اكسيد آلومينيوم است كه ذرات كرم در آن پخش شده اند . ) تشكيل شده است . دو سر آن كاملا صيقلي و آينه اي شده و در يك سر آن يك سوراخ ريز براي خروج اشعه ليزر وجود دارد . در اطراف اين كريستال لامپ گزنون قرار دارد كه لامپ فوق براي كار در سرعت حدود 1000 فلاش در ثانيه طراحي شده است . لامپ گزنون با استفاده از يك خازن كه حدود 1000 بار در ثانيه شارژ و تخليه شده فلاش مي زند و هنگامي كه كريستال Ruby تحت تاثير اين فلاش ها قرار بگيرد اتمهاي كرم داخل شبكه كريستالي تحريك شده و در اثر اين تحريك امواج نور از خود سطع مي كنند و با باز تابش اين اشعه ها در سطوح صيقلي و تقويت آنها اشعه ليزر شكل مي گيرد . اشعه ليزر شكل گرفته از سوراخ ريز خارج شده و سپس به وسيله يك عدسي بر روي قطعه كار متمركز شده كه بر اثر برخورد انرژي بسيار زيادي در سطح كوچكي آزاد مي كند كه باعث ذوب و بخار شدن قطعه و انجام عمل ذوب مي شود . محدوديت ليزر Ruby پيوسته نبودن اشعه آن است در حاليكه انرژي خروجي ان بيشتر از ليزر هاي گاز مانند ليزر CO2 است كه در آنها اشعه حاصله پيوسته است، از ليزر CO2 بيشتر به منظور برش استفاده مي شود و از ليزر ND:YAG بيشتر براي جوشكاري آلومينيوم استفاده ميشود . از انجا كه در اين روش مقدار اعظمي از انرژي مصرف شده به گرما تبديل مي شود اين سيستم بايد به يك سيستم خنك كننده مجهز باشد . در جوشكاري ليزر دو روش عمده براي جوشكاري وجود دارد : يكي حركت دادن سريع قطعه زير اشعه است تا كه يك جوش پيوسته شكل بگيرد و ديگري كه مرسوم تر است جوش دادن باچند سري پرتاب اشعه است . در جوشكاري ليزر تمامي عمليات ذوب و انجماد در چند ميكروثانيه انجام مي گيرد و به خاطر كوتاه بودن اين زمان هيچ واكنشي بين فلز مذاب و اتمسفر انجام نخواهد شد و از اين رو گاز محافظ لازم ندارد . طراحي اتصال در جوشكاري ليزر : بهترين طرح اتصال براي اين نوع جوشكاري طرح اتصال لب به لب مي باشد و با توجه به محدوديت ضخامت در آن مي توان ازطرح اتصال هاي T يا اتصال گوشه نيز استفاده نمود . مزاياي جوشكاري ليزر: حوضچه مذاب مي تواند داخل يك محيط شفاف ايجاد شود باعكس روشهاي معمولي كه هميشه حوضچه مذاب در سطح خارجي آنها ايجاد مي شود محدوده بسيار وسيعي از مواد را مانند آلياژها با نقاط ذوب فوق العاده بالا ، مواد غير همجنس و ... را ميتوان به يكديگر جوش داد . در اين روش ميتوان مكان هاي غير قابل دسترسي را جوشكاري نمود . از آنجا كه هيچ الكترودي براي اين منظور استفاده نمي شود نيازي به جريانهاي بالا براي جوشكاري نيست . اشعه ليزر نياز به هيچگونه گاز محافظ يا محيط خلايي براي عملكرد ندارد . جوشكاري ليزر نسبت به ساير روشهاي جوشكاري تميز تر است محدوديت ها و معايب جوشكاري ليزر: سيستم هاي جوشكاري ليزرنسبت به ساير دستگاههاي سنتي جوشكاري بسيار گران هستند و در ضمن ليزرهايي مانند Ruby به خاطر پالسي بودن اكثر آنها از سرعت پيشروي كمي برخوردارند ( 25 تا 250 ميليمتر در دقيقه ) . همچنين اين نوع جوشكاري درراي محدوديت عمق نيز مي باشد
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات دسته بندی : وورد نوع فایل : word (..doc) ( قابل ويرايش و آماده پرينت ) تعداد صفحه : 26 صفحه
قسمتی از متن word (..doc) :
2 جوشکاری لیزر نور ليزر نوع كاملاً جديدي از نور است؛ درخشان‌تر و شديدتر از هرچه كه در طبيعت يافت ميشود. ميتوان نور ليزري آن‌چنان قوي توليد كرد كه هر ماده‌ي شناخته شده‌ي روي زمين را در كسري از ثانيه بخار كند. مي تواند سخترين فلزات را سوراخ كند يا به راحتي جسم سختي مثل الماس را سوراخ كند و از آن بگذرد. برعكس، باريكه‌ي كم قدرت و فوق‌‌العاده دقيق انواع ديگر ليزر را ميتوان براي انجام دادن كارهاي بسيار ظريف مثل جراحي روي چشم انسان به كار برد. نور ليزر را ميتوان خيلي دقيق كنترل كرد و به صورت باريكه‌ي مداومي به نام موج پيوسته يا انفجارهاي سريعي به نام پالس درآورد. اگرچه اصول بنيادي ليزر از 40 سال پيش شناخته شده بود، نمايش اولين ليزر، دريچه‌‌اي را به طرف يكي از هيجان انگيزترين و پردامنه‌ترين پيشرفت هاي تكنولوژي قرن بيستم گشود. در ظرف چند سال پس از نمايش اولين ليزر، انواع بسيار گوناگوني از ليزرها به صورت ابزارهاي عملي به صور گوناگون به كار گرفته شدند. ليزرها در تكنولوژي انقلابي جديد پديد آورده‌اند و تأ ثير آنها بر زندگي ما در آينده نيز ادامه خواهد داشت. امروزه گستره‌‌ي وسيعي از ليزرها در همه جا به كار گرفته شده‌اند. فروشگاه‌هاي بزرگ و بسياري از انبارهاي بزرگ خورده‌فروشي براي جستجوي خود‌به‌خود، ثبت قيمت‌‌ها و صورت‌برداري از اقلام خريداري شده، در قسمت حساب كننده از ليزر بهره مي‌گيرند. در دستگاههاي ويدئويي از نور ليزر براي خواندن ديسكهاي ويدئويي و ايجاد تصوير متحرك همراه با صدا استفاده مي‌كنند. مقدار زيادي اطلاعات را روي ديسكهاي ليزري ثبت مي‌كنند تا بعداً روي صفحه‌ي كامپيوتر خوانده شوند يا توسط چاپگرهاي ليزري به شكل نسخه‌ي سخت روي كاغذ چاپ شوند. در پزشكي نور ليزر به عنوان نوع جديدي چاقوي جراحي بدون خونريزي استفاده ميشوند و وقتي كه نسجي مثل قسمت معيوب كيسه‌ي صفرا در خلال جراحي برداشته ميشود، رگ‌هاي خوني بسته ميشوند. كارهاي دندانپزشكي با ليزر درد كمتري دارند و براي روكش و پل دندان از ليزرها استفاده ميشود. 2 در صنعت از ليزرها براي عمليات گرمايي فلزات، جوش دادن قسمت‌ها به يكديگر و وسايل همترازي دقيق استفاده ميشود. ليزرها را براي اندازه‌گيري دقيق فاصله‌هاي خيلي بزرگ و نيز فاصله‌هاي خيلي كوچك به كار مي‌برند. افزون بر اين‌ها ليزرها را همراه با تارهاي نوري، براي انتقال بهتر داده‌ها و بهبود ارتباط تلفني به كار مي‌گيرند. ليزرها در حال تغيير دادن نحوه‌ي پژوهش دانشمندان هستند. ليزرها مي‌توانند چشمه‌ي جديدي از قدرت الكتريكي بيافرينند، مشابه فرايندي كه در خورشيد براي توليد انرژي به وجود مي‌‌آيد. لیزر ليزر مخفف عبارت Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation میباشد و به معنای تقويت نور توسط تشعشع تحريک شده است .ليزر وسيله‌ای برای تبديل نور معمولی به پرتوی باريک و متراکم است. دستگاه ليزر يک جريان الکتريکی را از ماده‌ای که میتواند جامد, مايع يا گاز باشد عبور می‌‌دهد. بعضی از اتم های ماده انرژی جذب میکنند و کوانتوم ساطع میکنند. اين امر موجب میشود که اتم های ديگر نيز کوانتوم ساتع کنند. اين کوانتوم ها (بسته‌های تشعشع) بين آينه هايی به عقب و جلو منعكس میشوند و نهايتاً به صورت نوری با يک طول موج واحد شليک میشوند. اولين ليزر جهان توسط « تئودور مايمن » اختراع گرديد كه در آن از ياقوت استفاده شده بود. . پس از دو سال آقای علی جوان دانشمند ایرانی برای نخستین بار لیزر گازی هلیوم- نئون (He-Ne) را ساخت. نوع سوم و چهارم ليزرها که ليزرهای مايع و نيمه رسانا بودند اختراع شدند. در سال ۱۹۶۷ فرانسويان توسط اشعه ي ليزرِ ايستگاههایِ زمينيشان, دو ماهواره ي خود را در فضا تعقيب کردند, بدين ترتيب ليزر بسيار کار بردی به نظر آمد. نوری که توسط ليزر در يک سو گسيل میگردد بسيار پر انرژي و درخشنده است و قدرت نفوذ بالايی نيز دارد به طوري که در الماس فرو میرود.امروزه استفاده از ليزر در صنعت به عنوان جوش آورنده ي فلزات و چاقوی جراحی بدون درد در پزشکی بسيار متداول است. ساختار لیزر 3 یک سیستم لیزری عموما از سه بخش عمده تشکیل شده است: 1) پمپ انرژی يا چشمه ي انرژی: که ممکن است اين پمپ اپتيکی يا شيميايی و يا حتی يک ليزر ديگر باشد. 2) ماده ي پايه و فعال: که نام گذاری ليزر بواسطه ي ماده ي فعال صورت می‌‌گيرد. 3) مشدّد کننده ي اپتيکی: كه شامل دو آينه ي بازتابنده ي کلی و جزئی میباشد. یک منبع پمپی قسمتی است که انرژی لازم را برای سیستم لیزری فرآهم می‌کند. نمونه هایی از منابع پمپی شامل تخلیه کننده‌های الکتریکی، لامپهای درخشنده، لامپهای جرقه ای، نور لیزرهای دیگر، واکنشهای شیمیایی و حتی وسایل انفجاری میباشند. نوع منبع پمپ مورد استفاده اصولا بستگی به بستر تشدید کننده دارد و این بستر است که عموما تعیین می‌کند چه میزان انرژی بایستی به بستر منتقل شود. یک لیزر هلیوم- نئونی در مخلوط گاز هلیوم - نئون از تخلیهٔ الکتریکی استفاده می‌کند و لیزر یاقوتی از نوری که از لامپ درخشندهٔ زنونی ساطع شده متمرکز میشود و در آخر لیزرهای اگزایمر از یک واکنش شیمیایی استفاده میکنند. بستر تشدید کننده عامل اصلی تعیین کنندهٔ طول موج در هنگام استفاده و خصوصیات دیگر لیزر میباشد. اگر نگوییم هزاران بستر مختلف، قطعا صدها بستر تشدید ساز مختلف وجود دارد که در آن کارایی مورد نظر بدست میآید. بستر تشدید کننده توسط یک منبع پمپ انرژی تحریک شده تا فراوانی معکوسی تولید کند و در ادامه بستر تشدید کننده بتواند انتشار خود به خود و تحریک شده‌ای از فوتونها را ایجاد کند که نهایتا باعث عمل تشدید نوری و یا ارتقاء نوری میشود. نمونه هایی از بسترهای مختلف تشدید کننده شامل موارد زیر هستند: مایعات مثل لیزرهای رنگی. این مایعات عموما حلالهای شیمیایی آلی هستند. مواردی همچون متانول، اتانول، یا اتیل گلیکول که رنگهایی شیمیایی همچون کومارین یا رودامین و فلوئورسین به آنها افزوده میگردد. ساختار شیمیایی واقعی ملکولهای رنگ تعیین کنندهٔ طول موج بدست آمده از لیزرهای نوریست. 5 گازها مثل دی اکسید کربن، آرگون، کریپتون و مخلوطی از هلیوم و نئون. این لیزرها اغلب از تخلیهٔ الکتریکی برای پمپ کردن استفاده میکنند. جامدات مثل کریستال ها یا شیشه ها. مواد جامد بکار گرفته شده معمولا با یک ناخالصی خاص مثل کروم، نئودیمیوم، اربیوم، یا یونها تیتانیوم ترکیب می‌گردند. مواد جامد بکار گرفته شده عموما یاقوتYAG، YLF، و یا یاقوت کبود و شیشه‌های سیلیکونی هستند. نمونه هایی از بسترهای لیزری جامد شامل Nd:YAG, Ti:sapphire,Cr:sapphire, Cr:LiSAF (chromium-doped lithium strontiumaluminium fluoride), Er:YLF and Nd:glass میباشند. لیزرهای جامد عموما توسط لامپهای درخشان و یا نور لیزرهای دیگر پمپ میشوند. نیمه هادی ها، نوعی از جامدات هستند که در آنها حرکت الکترونها بین ماده با سطوح مختلف ناخالص ساز ها میتواند منجر به ایجاد عملکرد لیزر شود. لیزرهای نیمه هادی عموما بسیار کوچک هستند و می‌توانند با یک جریان سادهٔ الکتریکی پمپ شوند که این خصوصیت آنها، باعث ایجاد توانایی طراحی و ساخت ابزارهایی فراوان و همه جا در دسترسی همچون دستگاههای نمایش سی دی شده است. تشدید کننده‌های نوری و یا حفره‌های نوری در ساده‌ترین شکل خود دو آینهٔ موازی هستند که در اطراف بستر تشدید کننده قرار میگیرند. نور ساطع شده از بستر توسط انتشار خود به خود تولید شده و توسط آینه هایی که آنرا به بستر باز می‌گردانند بازتابیده میشود. در اینجاست که این پرتو میتواند بازتابیده و یا تشدید شود. نور ممکن است از آینه ها بازتابیده شده و یا از بستر تشدید کننده بگذرد که در این حالت صدها بار بیشتر از زمانی که در حفره نوری بود میباشد. در لیزرهای پیچیده تر، تنظیم توسط 4 و یا تعداد بیشتری آینه باعث ایجاد حفره‌های مورد نظر میشود. طراحی و تنظیم آینه ها با توجه به بستر برای تعیین طول موج مورد نیاز و دیگر خصوصیات سیستم لیزری انجام میگیرد. دیگر ابزارهای نوری همچون آینه‌های گردان، تعدیل کننده ها، فیلتر ها و جاذب ها ممکن است در تشدید کننده
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات دسته بندی : وورد نوع فایل : word (..doc) ( قابل ويرايش و آماده پرينت ) تعداد صفحه : 111 صفحه
قسمتی از متن word (..doc) :
1 فصل اول بررسي ماهيت نور و ارتباط آن با پديده ليزر 1-1- ماهيت نور يوناني ها اولين کساني هستند که کوشيدند طبيعت نور و چگونگي ديدن را توضيح دهند، بعد از آن، ظهور علوم تجربي دو نظريه مترادف را به ارمغان آورد. يکي از آنها نطريه ذرهاي نيوتن بود که نور را متشکل از باريکهاي از ذرات دانسته که اين ذرات تابع قوانين حرکت ميباشند. نظريه ديگر نظريه موجي هوک و هويگنس است که طبيعت موجي را براي نور پيشنهاد کردند. پذيرش هر نظريه مستلزم توجيه پديدههاي نور مانند انعکاس، تداخل ، شکست، پراش، فتوالکتريک، جذب و گسيل و ... ميباشد و هر نظريه قادر است بعضي از پديده هاي ذکر شده را توجيه کند براي مثال پديده تداخل اولين بار توسط يانگ در سال 1801 ارائه شد که فقط با در نظر گرفتن نظريه موجي قابل توضيح است. پديده پراش با توجه به اصل هويگنس و ايجاد موجکهاي ثانوي فقط بر اساس نظريه موجي قابل توجيه است که ايشان پيشنهاد کرد که پلاريزاسيون نور فقط به دليل عرضي بودن امواج نور اتفاق ميافتد و از اين رو نتيجه مي شود که ارتعاشات امواج نور بر امتداد انتشار آنها عمود است برخلاف امواج صوتي که به صورت طولي بوده و امتداد ارتعاش ذرات محيط در امتداد انتشار امواج صوتي است. با پيشرفت علم و فهم بيشتر طبيعت نور، ماکسول در سال 1864 به اين نتيجه رسيد که نور به مانند امواج الکترومغناطيس است که داراي سرعت ، فرکانس و طول موج ميباشد. امروزه براي ما کاملا ثابت شده که امواج نور از دو مولفه ميدان الکتريکي و مغناطيسي عمود بر هم تشکيل شده اند و جهت انتشار امواج عمود بر امتداد ارتعاش اين دو است. در جدول 1-1 انواع امواج الکترومغناطيس و مشخصات آنها آورده شده است . گستره امواج مشخص شده در جدول شامل نواحي مختلفي است که مرز مشخصي براي آنها وجود ندارد. 2 در سال 1887 هرتز موفق به توليد امواج الکترومغناطيس نامرئي شد. امروزه ما امواج الکترومغناطيس با فرکانسهاي بين را ميشناسيم. اما پديدههاي همچون فتوالکترويک، جذب و گسيل، توسط نظريه موجي نور قابل توجيه نيست. در پديده فتوالکتريک تابش نور برخورد کننده به سطح فلز الکترونهاي آزاد ميکند، رها شدن الکترون وقتي اتفاق ميافتد که فرکانس پرتو تابش به حد کافي بالا باشد براي مثال در حالي که نور بسيار قوي قرمز قادر به ايجاد فوتوالکترون نيست نور آبي با شدت کم قادر به توليد فوتوالکترون است. چرا که انرژي جنبشي کافي دارد. بر اساس نظريه ذرهاي نور در سال 1905 انيشتين به سادگي پديده فتوالکتريک را توجيه کرد. ايشان نور برخورد کننده را متشکل از بسته هاي کوچک انرژي يا ذراتي به نام فوتون در نظر گرفت که انرژي هر فوتون متناسب با فرکانس آن است. E=hv که h ثابت پلانک و v فرکانس ميباشد فوتون برخورد کننده ميتواند انرژي خود را به يک الکترون بدهد و بر نيروي فتوالکتريک نيست، نه ميتواند علت عدم توليد فوتوالکترون ها را وقتي نور قرمز با شدت زياد به کار برده ميشود توضيح دهد و نه گسيل خود به خودي الکترونها وقتي که چشمه مناسب نور به کار گرفته ميشود. بنابراين به نظر ميرسد هر دو نظريه رقيب در مورد نور ، نه تنها مخالف هم نبوده بلکه مکمل يکديگر ميباشند و ما بايستي هر دوي آنها را بپذيريم، ماداميکه نور ، با نور برهم کنش انجام ميدهد مانند پديده تداخل نور ما نظريه موجي نور را در نظر ميگيريم و وقتي که نور با ماده برهم کنش دارد مانند پديده فوتوالکتريک ما نظريه ذرهاي نور را به کار ميبريم، اين وضعيت به آنچه که طبيعت دو گانه تابش ناميده ميشود منجر ميگردد. 4 1-2 – گسيل و جذب نور اينشتين اثر فوتوالکتريک را بر اساس کارهاي قبلي پلانک توجيه نمود و نظريه کوانتومي نور براي بيان چگونگي تابش جسم سياه را ارائه کرد. پلانک گسيل امواج الکترومغناطيس را به نوسان کننده هائي در داخل جسم سياه نسبت داد که ايجاد ميدان الکتريکي ميکنند. فرض مهم اين است که اين نوسان کننده ها مي‌توانند مقادير انرژي معيني را داشته باشند و اين انرژي مضرب صحيحي از E=hv است. مطلي که پلانک معرفي نموده امروزه به نظريه کوانتومي معروف است. اهميت نظريه کوانتومي در بحث ما اين است که سيستم هاي اتمي داراي ترازهاي انرژي مجزا يا حالت هاي انرژي مجزا هستند. در سال 1823 نشان داده شد که هر عنصر اتمي يک طيف مشخصي را توليد ميکند ليکن توضيح آن تا سال 1913 بوسيله بوهر ميسر نشد، بوهر نظريهاي ارائه داد که او را قادر ساخت طول موج طيف ساده ترين اتم ها يعني هيدورژن را پيش بيني کند. او مدل اتمي را در فورد رابه کار برد که در آن مدل، اتم از يک هسته سنگين با بار مثبت به وسيله تعدادي بارهاي منفي به نام الکترون احاطه شده تشکيل شده است و اتم هاي هر جسم داراي تعداد معيني الکترون ميباشند، براي توضيح اين که چرا الکترون ها نميتوانند جذب بار مثبت هسته شوند او فرض کرد که الکترون ها روي مدارهائي به دور هسته مانند حرکت سيارات به دور خورشيد در حرکت هستنمد. نيروهاي جاذبهاي که احتياج است تا الکترون بر روي مدار معيني باقي بماند با توجه به جاذبه کولني هسته مثبت روي الکترون منفي تامين ميگردد و ميتوانيم بنويسيم: V, e,m جرم،بار و سرعت الکترون و r شعاع مدار و نفوذپذيري در خلاء است. بوهر فرض کرد تنها الکترون هيدروژن مجاز است فقط مدارهاي معيني را اشغال کند. وقتي که الکترون در يکي از اين مدارهاي مجاز يا حالت پايه قرار دارد هيچ اثري توسط اتم ساطع نمي شود. هر يک از اين مدارهاي مجاز به يک تراز معين يا حالت انرژي معي مربوط مي 4 شوند. براي توضيح خطوط طيفي هيدروژن ، بوهر فرض کرد که الکترون و به طبع اتم، با حرکت از يک مدار با انرژي بالاتر ( دوتر از هسته) به يک مدار با انرژي کمتر ( نزديک تر به هسته ) انرژي از دست ميدهد. اين انرژي به صورت يک فوتون با انرژي hv است که که در اين رابطه به ترتيب انرژي الکترون قبل و بعد از انتقال است از آنجائي که مدارهاي متعدد و مجزايي وجود دارند بنابراين انتقالات مختلفي نيز ممکن است انجام شود از اين رو اتم هيدروژن فرکانس هاي مختلفي را مي تواند گسل دارد. (شکل 1-1) به طور کلي هر اتم تمايل دارد در حالت هاي انرژي پايين تر قرار گيرد. از اين رو براي ايجاد طيف اتم هيدروژن لازم است الکترون ها را با تحريک کردن به ترازهاي بالاتر بفرستيم. اين عمل با حرارت و يا برخورد با الکترون هاي ديگر در لوله تخليه الکتريکي و يا به کمک تابش با طويل موج هاي مناسب انجام پذير است. هر طول موجي که توسط اتم در حالت تحريک گسيل مي شود ميتواند توسط آن وقتي که در ترازهاي پايين انرژي قرار دارد جذب شود. البته فوتون هاي برخورد کننده بايد خيلي نزديک به اختلاف انرژي بين دو تراز انرژي اتمي درگير باشد. در اين حالت جذب تشديدي ناميده ميشود. به روش مشابهي بوهر قادر بود که خطوط طيفي ديگر اتم هاي چند الکتروني را که طيف پيچدهتري دارند توضيح دهد. نظريه بوهر توصيف خوبي از حالت اتم بر پايه فيزيک کلاسيک و فيزيک مدرن که اساسا بر فيزيک کوانتومي استوار است، به دست مي
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات دسته بندی : ppt نوع فایل : powerpoint (..ppt) ( قابل ويرايش و آماده پرينت ) تعداد اسلاید : 32 اسلاید
قسمتی از متن powerpoint (..ppt) :
بسم الله الرحمن الرحیم اصول فيزيکي ليزر در سال 1917 امکان وجود و توليد ليزر توسط آلبرت انشتين پيش بيني شد. در سال 1960 در آمريکا بوسيله تئودور مايمن يک دستگاه ليزر با بلور ياقوت ساخته شد. در سال 1961 دانشمند ايراني علي جوان اولين ليزر گازي هليم-نئون را ساخت. LASER L ight A mplification by S timulated E mission of R adiation خاصيت موجي و ذره اي نور نور متشکل از امواج الکترومغناطيسي است. C= νλ در برخي شرايط نور خاصيت ذره اي از خود نشان مي دهد. هر بسته آنرا فوتون نامند. E=h ν
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
