Bài 34. Sơ lược về laze

Kính chào quý thầy cô và các em học sinh
Kiểm tra bài cũ
Trình bày các tiên đề của Bo về cấu tạo nguyên tử?
Nếu một chất thu được ánh sáng có bước sóng nào thì có thể phát ra ánh sáng có bước sóng ấy
SƠ LƯỢC VỀ LASER
BÀI 34
I. CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA LASER
Laser là gì?

Từ LASER được ghép : Light Ampifier by Stimulated Emission of Radiation, có nghĩa là: Máy khuếch đại ánh sáng bằng sự phát xạ cảm ứng.

Vậy: LASER là một nguồn sáng phát ra một chùm sáng cường độ lớn dựa trên việc ứng dụng hiện tượng phát xạ cảm ứng.

Đặc điểm: Tia Laser có tính đơn sắc, tính định hướng, tính kết hợp rất cao và cường độ lớn

2. Sự phát xạ cảm ứng
Nếu một nguyên tử đang ở trạng thái kích thích, sẵn sàng phát ra một phôtôn có năng lượng  = hf, bắt gặp một phôtôn có năng lượng ’ đúng bằng hf, bay lướt qua nó, thì lập tức nguyên tử này cũng phát ra phôtôn .
Phôtôn  có cùng năng lượng và bay cùng phương với phôtôn ’. Ngoài ra, sóng điện từ ứng với phôtôn  hoàn toàn cùng pha và dao động trong một mặt phẳng song song với mặt phẳng dao động của sóng điện từ ứng với phôtôn ’

’
Hình 34.2 (sự phát xạ cảm ứng)

Hình 34.3 (sự phát xạ cảm ứng)
Hãy mô tả cụ thể quá trình nhân phôtôn
Hình 34.3 (sự phát xạ cảm ứng)
Nếu có một phôtôn 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.
Phân biệt giữa hiện tượng phát xạ cảm ứng với phát xạ tự phát
Các phôtôn này có cùng năng lượng (ứng với sóng điện từ có cùng bước sóng; do đó tính đơn sắc của chùm sáng rất cao)

Chúng bay theo cùng một phương (tính định hướng của chùm sáng rất cao)
Tất cả các sóng điện từ trong chùm sáng do các nguyên tử phát ra đều cùng pha (tính kết hợp của chùm sáng rất cao)
Số phôtôn bay theo cùng một hướng rất lớn nên cường độ của chùm sáng rất lớn
3. Cấu tạo của Laser:
Tùy vào vật liệu phát xạ, người ta đã tạo ra laser khí (CO2), laser rắn và laser bán dẫn
Xét cấu tạo của một laser rắn – laser rubi:
Laser hồng ngọc, một laser chất rắn, được tạo ra lần đầu tiên vào năm 1960, bởi nhà vật lý Theodore Maiman tại phòng thí nghiệm Hughes Laboratory ở Malibu, California.
Rubi (hồng ngọc) là Al2O3 có pha Cr2O3, ánh sáng đỏ của hồng ngọc do ion crôm phát ra khi chuyển từ trạng thái kích thích về trạng thái cơ bản

Hình 34.4 (Laser rubi)
Thanh Rubi A hình trụ hai mặt được mài nhẵn vuông góc với trục của thanh
Mặt (1)được mạ Bạc để trở thành gương phẳng (G1) có mặt phản xạ quay vào trong
Mặt (2)được được bán mạ Bạc để trở thành gương phẳng (G2) có mặt phản xạ quay về phía (G1)
Hình 34.4 (Laser rubi)
G1
1
A
G2
2
LASER KHÍ
II. MỘT VÀI ỨNG DỤNG CỦA LASER
I. CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA LASER
Ứng dụng trong Y học:
Ứng dụng trong thông tin liên lạc, quân sự
Ứng dụng trong công nghiệp:
Ứng dụng trong trắc địa:
Và các Ứng dụng khác
Dùng tia LASER chữa bệnh phù hoàng điểm
Trong chuyên khoa mắt
Một tia laser xác định u ác tính
Trong nội khoa
Tia LASER
LASER mới bốc được khối u đi
Trong nội khoa
Tia LASER
LASER để chữa bệnh thoát vị đĩa đệm
Trong ngoại khoa
Máy phát xung
laser femto giây
Thiết bị chữa bệnh sâu răng bằng tia LASER
Trong chuyên khoa răng hàm mặt
Dao mổ LASER
Triệt lông bằng Laser GYAG
Xóa xăm bằng
Laser Yag
Thước đo bằng tia laser Red Point Measure.
BÚT LASER DÙNG TRONG THUYẾT TRÌNH
Dùng tường tia laser plasma làm đèn đỏ
MÁY IN LASER
TV LASER SIÊU NÉT
CHUỘT LASER KHÔNG DÂY
ĐẦU ĐỌC ĐĨA VÀ THÍ NGHIỆM VỚI LASER DIODE TRONG ĐẦU DVD
LASER QUÉT MÃ VẠCH HÀNG HOÁ VÀ LASER CHỐNG TRỘM
ĐÈN LASER_ NHỮNG MÀN TRÌNH DIỄN LASER NGOẠN MỤC
Liên lạc vệ tinh bằng Tia laser
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…
MỘT VÀI ỨNG DỤNG CỦA LAZE
+ Thông tin liên lạc: Tia laze ưu thế trong đặc biệt trong liên lạc vô tuyến và trong truyền tin bằng cáp quang.
Sử dụng tia laze trong liên lạc vệ tinh


Gửi chùm laser chứa thông tin qua cáp quang
Bắn một tia laser cực mạnh vào vùng trung tâm dải Ngân Hà để đo độ biến dạng của khí quyển Trái Đất.
MỘT VÀI ỨNG DỤNG CỦA LAZE
+ Trong công nghiệp: Tia laze có thể dùng để khoan, cắt, hàn...
Tia laze được dùng để cắt kim loại
MỘT VÀI ỨNG DỤNG CỦA LAZE
+ Trong công nghiệp: Tia laze có thể dùng để khoan, cắt, hàn...
Tia laze được dùng để khoan kim loại
MỘT VÀI ỨNG DỤNG CỦA LAZE TRONG QUÂN SỰ
Vũ khí laze
BT
Quân đội Mỹ vừa tiến hành thử nghiệm lần đầu tiên hệ thống vũ khí laser đường không (ABL) đặt trên một chiếc máy bay hạng nặng Boeing 747.
Súng laser chống phi cơ không người lái được gắn trên xe Humvee
BÀI TẬP
1. Chọn câu đúng.
Chùm sáng do laser rubi phát ra có màu
A. Trắng
B. Xanh
C. Đỏ
D. Vàng
BÀI TẬP
2. Tia laser không có đặc điểm nào dưới đây?
A. Công suất lớn.
B. Độ định hướng cao.
C. Cường độ lớn.
D. Độ đơn sắc cao.
BÀI TẬP
3. Bút laser mà ta thường dùng để chỉ bảng thuộc loại laser nào?
A. Khí.
B. Bán dẫn.
C. Rắn.
D. Lỏng.

I. CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA LAZE
1. Laze là gì?
Laze là một nguồn sáng phát ra một chùm sáng cường độ lớn dựa trên việc ứng dụng hiện tượng phát xạ cảm ứng.
Đặc điểm của tia laze: Tia laze có tính đơn sắc, tính định hướng, tính kết hợp rất cao và cường độ lớn.
2. Sự phát xạ cảm ứng
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 . 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 ’.
3. Cấu tạo của laze
II. Một số ứng dụng của laze
Laze được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực: trong y học, trong thông tin liên lạc, trong công nghiệp, trong trắc địa và nhiều lĩnh vực khác.