లేజర్ రేడియేషన్ యొక్క ప్రధాన లక్షణాలు: ఏకవర్ణత, ప్రాదేశిక మరియు తాత్కాలిక పొందిక, దిశాత్మకత, అధిక శక్తి మరియు ప్రకాశం.

ఏకవర్ణత మరియు ధ్రువణత .

ఏకవర్ణత అనేది స్పెక్ట్రం అంతటా రేడియేషన్ ఏకాగ్రత స్థాయిని వర్ణిస్తుంది. ఏకవర్ణత యొక్క డిగ్రీ యొక్క పరిమాణాత్మక లక్షణం వర్ణపట రేఖ యొక్క వెడల్పు దాని గరిష్ట స్థాయి నుండి 0.5 స్థాయిలో లేదా లైన్ సమూహం ఆక్రమించిన వర్ణపట పరిధి.

స్పెక్ట్రం యొక్క సాపేక్ష వెడల్పు మరింత లక్ష్యం లక్షణం
, ఎక్కడ ,- కోణీయ పౌనఃపున్యం మరియు తరంగదైర్ఘ్యం స్పెక్ట్రం యొక్క గరిష్టానికి అనుగుణంగా ఉంటుంది.

రెసొనేటర్ ద్వారా విడుదలయ్యే స్పెక్ట్రల్ మోడ్ యొక్క వెడల్పు దాని నాణ్యత కారకం ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది
. ప్రతిగా, విలువ రెసొనేటర్‌లో నష్టాల ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది.

లేజర్ రేడియేషన్ యొక్క స్పెక్ట్రల్ లైన్‌విడ్త్‌పై సైద్ధాంతిక పరిమితి రెండు కారకాలచే నిర్ణయించబడుతుంది: 1) రెసొనేటర్‌లో థర్మల్ రేడియేషన్ వల్ల కలిగే శబ్దం; 2) క్రియాశీల పదార్ధం యొక్క ఆకస్మిక ఉద్గారానికి సంబంధించిన శబ్దం. ఆప్టికల్ పరిధిలో, ఆకస్మిక ఉద్గారాల వల్ల వచ్చే శబ్దం థర్మల్ శబ్దం కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది. మేము ఆకస్మిక పరివర్తనాల వల్ల కలిగే శబ్దాన్ని మాత్రమే పరిగణనలోకి తీసుకుంటే, అవుట్‌పుట్ లేజర్ రేడియేషన్ యొక్క స్పెక్ట్రల్ లైన్ సగం వెడల్పుతో లోరెంజ్ ఫార్ములా (విభాగం 1.7 చూడండి) కలిగి ఉందని తేలింది.
, ఎక్కడ ఆర్- లేజర్ రేడియేషన్ యొక్క అవుట్పుట్ శక్తి.

లేజర్ అవుట్‌పుట్ పవర్ కోసం ఆర్= 1 mW, స్పెక్ట్రమ్ యొక్క ఎరుపు ప్రాంతంలో ఉద్గారం ( λ 0 = 0.63 µm) మరియు రెసొనేటర్ నాణ్యత కారకం 10 8 కలిగి, మేము పొందుతాము
≈ 5∙10 -16. ఎందుకంటే
, వద్ద ఎల్=1m రెసొనేటర్ పొడవు యొక్క అనుమతించదగిన విచలనం
= 5∙10 -7 nm. సహజంగానే, అటువంటి పరిమితుల్లో రెసొనేటర్ యొక్క పొడవును స్థిరీకరించడం చాలా సమస్యాత్మకమైనది. వాస్తవ పరిస్థితులలో, మోనోక్రోమటిక్ లేజర్ రేడియేషన్ అనేది థర్మల్ ఎఫెక్ట్స్, వైబ్రేషన్స్ మొదలైన వాటి వల్ల ఏర్పడే కుహరం పొడవులో మార్పుల ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది.

అనే ప్రశ్నను పరిశీలిద్దాం ధ్రువణము లేజర్ రేడియేషన్. తీవ్రత వెక్టర్స్ యొక్క క్రమబద్ధమైన ధోరణి ఉన్న కాంతిఇమరియుహెచ్, పోలరైజ్డ్ అంటారు. లేజర్, సాధారణంగా చెప్పాలంటే, పోలరైజ్డ్ కాంతిని ఉత్పత్తి చేయగలదు, అయితే ఇది లేజర్ యొక్క స్థిరమైన ఆపరేషన్‌కు హానికరం. లేజర్ ఒక ధ్రువణతపై పనిచేస్తుందని నిర్ధారించడానికి మరియు అవుట్‌పుట్ వద్ద ప్లేన్-పోలరైజ్డ్ లైట్‌ను పొందేందుకు, రెసొనేటర్ లోపల ఉన్న రెండు ధ్రువణాలలో ఒకదానికి నష్టాలను పరిచయం చేస్తే సరిపోతుంది. ప్లేన్-పోలరైజ్డ్ లైట్ అనేది డోలనం వెక్టర్స్ దిశలో ఉండే కాంతిఇమరియుహెచ్అంతరిక్షంలో ఏ సమయంలోనైనా మారదు. ఘన-స్థితి లేజర్‌లలో, క్రియాశీల పదార్ధం యొక్క ఆప్టికల్ లక్షణాల యొక్క అనిసోట్రోపి ఈ ప్రయోజనం కోసం ఉపయోగించబడుతుంది. ఉదాహరణకు, రూబీ లేజర్ యొక్క రేడియేషన్, ఒక నియమం వలె, దాని బైర్‌ఫ్రింగెన్స్ మరియు రెసొనేటర్ యొక్క అక్షంతో క్రిస్టల్ యొక్క ఆప్టికల్ అక్షం యొక్క అసమతుల్యత కారణంగా ధ్రువపరచబడుతుంది.

పొందిక రెండు లేదా అనేక ఆసిలేటరీ వేవ్ ప్రక్రియల యొక్క సమయం మరియు ప్రదేశంలో సమన్వయ సంభవాన్ని వర్ణిస్తుంది, అవి వాటిని కలిపినప్పుడు కనిపిస్తాయి.

ఆప్టిక్స్‌లో దాని సరళమైన రూపంలో రెండు వేర్వేరు రేడియేషన్లు లేదా ఒక రేడియేషన్ యొక్క రెండు భాగాల మధ్య దశ వ్యత్యాసం యొక్క స్థిరత్వంతో పొందిక సంబంధం కలిగి ఉంటుంది. జోడించినప్పుడు రెండు రేడియేషన్‌ల జోక్యాన్ని అవి పరస్పరం పొందికగా ఉంటేనే గమనించవచ్చు.

విద్యుదయస్కాంత తరంగం కోసం, రెండు స్వతంత్ర భావనలను నిర్వచించవచ్చు - స్థలం మరియు పొందిక సమయం.

స్పేషియల్ కోహెరెన్స్ అనేది రెండు వేర్వేరు మూల బిందువుల నుండి ఒకే సమయంలో వెలువడే విద్యుదయస్కాంత తరంగాల దశల పరస్పర సంబంధాన్ని సూచిస్తుంది.

టెంపోరల్ కోహెరెన్స్ అనేది అదే పాయింట్ నుండి విడుదలయ్యే విద్యుదయస్కాంత తరంగాల దశల మధ్య పరస్పర సంబంధాన్ని సూచిస్తుంది.

ప్రాదేశిక మరియు తాత్కాలిక పొందిక అనేది స్వతంత్ర పారామితులు: ఒక రకమైన పొందిక మరొకటి లేనప్పుడు ఉండవచ్చు. ప్రాదేశిక పొందిక అనేది లేజర్ యొక్క విలోమ అవుట్‌పుట్ మోడ్‌పై ఆధారపడి ఉంటుంది. ఒకే విలోమ మోడ్‌లో పనిచేసే నిరంతర-వేవ్ లేజర్ దాదాపు ఖచ్చితమైన ప్రాదేశిక పొందికను కలిగి ఉంటుంది. మల్టీమోడ్ మోడ్‌లోని పల్సెడ్ లేజర్ పరిమిత ప్రాదేశిక పొందికను కలిగి ఉంటుంది.

తాత్కాలిక పొందిక నేరుగా ఏకవర్ణతకు సంబంధించినది. సింగిల్-ఫ్రీక్వెన్సీ (సింగిల్-మోడ్) నిరంతర-వేవ్ లేజర్‌లు అధిక స్థాయి తాత్కాలిక పొందికను కలిగి ఉంటాయి.

రెండు ఉద్గారాల పరస్పర పొందిక స్థాయిని ప్రయోగాత్మకంగా జోక్యం నమూనా యొక్క విరుద్ధంగా నిర్ణయించవచ్చు

, (1)

మరియు
- జోక్యం అంచుల గరిష్ట మరియు కనిష్ట తీవ్రత.

తీవ్రతను కొలవడం ద్వారా
మరియు
స్క్రీన్‌పై ఎంచుకున్న పాయింట్‌ల దగ్గర, మీరు ఫంక్షన్‌ని నిర్ణయించవచ్చు , మొదటి ఆర్డర్ యొక్క పరస్పర పొందిక స్థాయిని వర్గీకరిస్తుంది.

. (2)

పాయింట్ల వద్ద ప్రాదేశిక పొందికను మాత్రమే గమనించడానికి X 1 మరియు X 2
, అనగా పాయింట్ 0 దగ్గర కొలతలు చేయండి (Fig. 2.10 చూడండి). రంధ్రం యొక్క తాత్కాలిక పొందికను మాత్రమే గమనించడానికి X 1 మరియు X 2 కోరుకున్నంత దగ్గరగా ఉండాలి (ఏకీభవించేది), కానీ రెండు అంతరాయం కలిగించే తరంగాల కోసం సమయ ఆలస్యాన్ని అందించాలి , ఉదాహరణకు, రంధ్రం నుండి వేవ్ వేరు చేయడం ద్వారా X 1 మిచెల్సన్ ఇంటర్‌ఫెరోమీటర్‌లో చేసినట్లుగా, అదనపు అపారదర్శక అద్దాన్ని ఉపయోగించి రెండు భాగాలుగా.

అన్నం. 2.10 యంగ్ ఇంటర్‌ఫెరోమీటర్‌ని ఉపయోగించి విద్యుదయస్కాంత తరంగం యొక్క పొందిక స్థాయిని కొలవడం.

పొందిక సమయం 1/∆ ω , ఎక్కడ ∆ ω – లైన్ వెడల్పు Hzలో. కాంతి వేగంతో గుణించబడిన పొందిక సమయం పొందిక పొడవు. రెండోది హోలోగ్రఫీలో ఫీల్డ్ యొక్క లోతును మరియు ఇంటర్‌ఫెరోమెట్రిక్ కొలతలు సాధ్యమయ్యే గరిష్ట దూరాలను వర్ణిస్తుంది.

లేజర్ పుంజం యొక్క భాగాల విభజన మరియు తదుపరి కలయిక సంభవించే లేజర్ అప్లికేషన్‌లలో రేడియేషన్ యొక్క పొందిక ముఖ్యమైనది. ఈ అప్లికేషన్‌లలో ఇంటర్‌ఫెరోమెట్రిక్ లేజర్ రేంజింగ్ మరియు హోలోగ్రఫీ ఉన్నాయి.

మేము వారి రేడియేషన్ తరం యొక్క పొందిక స్థాయిని తగ్గించే క్రమంలో ఆప్టికల్ రేడియేషన్ యొక్క మూలాలను ఏర్పాటు చేస్తే, అప్పుడు మనకు ఉంటుంది: గ్యాస్ లేజర్లు - ద్రవ - ఘన-స్థితి విద్యుద్వాహక లేజర్లు - సెమీకండక్టర్ లేజర్లు - గ్యాస్-డిచ్ఛార్జ్ దీపాలు - LED లు - ప్రకాశించే దీపాలు.

దిశ మరియు ప్రకాశం.

రేడియేషన్ యొక్క దిశ అనేది ఒక దిశలో రేడియేషన్ యొక్క స్థానికీకరణ, ఇది రేడియేషన్ ప్రచారం యొక్క అక్షం. దాని స్వభావం ద్వారా లేజర్ రేడియేషన్ అత్యంత దిశాత్మకంగా ఉంటుంది. లేజర్ రేడియేషన్ కోసం, డైరెక్టివిటీ కోఎఫీషియంట్ 2000కి చేరుకుంటుంది. లేజర్ రేడియేషన్ యొక్క డైవర్జెన్స్ డిఫ్రాక్షన్ దృగ్విషయం ద్వారా పరిమితం చేయబడింది.

లేజర్ రేడియేషన్ యొక్క దిశాత్మకత దాని డైవర్జెన్స్ ద్వారా వర్గీకరించబడుతుంది, ఇది ఉత్పత్తి చేయబడిన రేడియేషన్ యొక్క తరంగదైర్ఘ్యం మరియు రెసొనేటర్ యొక్క సరళ పరిమాణానికి నిష్పత్తి ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది..

లేజర్ రేడియేషన్ పొందికగా ఉంటుంది మరియు అందువల్ల వేవ్ ఫ్రంట్, ఒక నియమం వలె, చాలా పెద్ద వ్యాసార్థంతో దాదాపు ఒక విమానం లేదా గోళం. అందువలన, లేజర్ చాలా తక్కువ వైవిధ్యంతో దాదాపు సమాంతర కిరణాల మూలంగా పరిగణించబడుతుంది. సూత్రప్రాయంగా, ఈ వైవిధ్యం అవుట్‌పుట్ ఎపర్చరు వద్ద కిరణాల విక్షేపం ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది. కోణీయ వైవిధ్యం  izl, డిఫ్రాక్షన్ ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది, వ్యక్తీకరణ ద్వారా అంచనా వేయబడుతుంది
, ఎక్కడ డి- రంధ్రం యొక్క వ్యాసం లేదా దాని ఇరుకైన భాగంలో పుంజం యొక్క వ్యాసం.

పొందికైన లేజర్ రేడియేషన్ చాలా చిన్న ప్రదేశంలో కేంద్రీకరించబడుతుంది, ఇక్కడ శక్తి సాంద్రత చాలా ఎక్కువగా ఉంటుంది. లేజర్ పుంజం యొక్క కనిష్ట పరిమాణానికి సైద్ధాంతిక పరిమితి తరంగదైర్ఘ్యం. పారిశ్రామిక లేజర్‌ల కోసం, ఫోకస్డ్ లైట్ స్పాట్ యొక్క కొలతలు 0.001-0.01 సెం.మీ. ప్రస్తుతం, లేజర్‌లు 10 11 W/cm 2 రేడియేషన్ శక్తులను సాధించాయి (సూర్యుని రేడియేషన్ సాంద్రత 7∙10 3 W/cm 2 మాత్రమే).

లేజర్ రేడియేషన్ యొక్క అధిక డైరెక్టివిటీ దాని అధిక ప్రకాశాన్ని కూడా నిర్ణయిస్తుంది. విద్యుదయస్కాంత తరంగ మూలం యొక్క ప్రకాశం అనేది యూనిట్ ఉపరితలం నుండి విడుదలయ్యే రేడియేషన్ యొక్క శక్తి, ఇది ఒక యూనిట్ ఘన కోణంలో ప్రసరించే ఉపరితలంపై లంబంగా ఉంటుంది.

శక్తివంతమైన ప్రకాశంతో పాటు, ఫోటోమెట్రిక్ ప్రకాశం అనే భావన పరిచయం చేయబడింది. ఇది మానవ కంటిపై కాంతి బహిర్గతం యొక్క ప్రభావాన్ని అంచనా వేయడానికి ఉపయోగపడుతుంది. శక్తి పరిమాణాల నుండి ఫోటోమెట్రిక్ వాటికి పరివర్తన గుణకం ద్వారా నిర్వహించబడుతుంది
, తరంగదైర్ఘ్యం మీద ఆధారపడి ఉంటుంది.

ఈ గుణకం రేడియేషన్ ఫ్లక్స్ యొక్క కాంతి సమానమైనది మరియు దీనిని పిలుస్తారు మోనోక్రోమటిక్ రేడియేషన్ యొక్క స్పెక్ట్రల్ ప్రకాశించే సామర్థ్యంలేదా దృశ్యమానత. సాధారణ పగటిపూట దృష్టి కోసం, గరిష్ట దృశ్యమానత పనితీరు తరంగదైర్ఘ్యం వద్ద జరుగుతుంది = 555 nm (మిర్రర్ లైట్). వద్ద =380 మరియు 780 nm దృశ్యమానత దాదాపు సున్నాకి తగ్గుతుంది.

లేజర్స్

కొత్త మెటీరియల్‌ని వివరించే పాఠం, 2 గంటలు, 11వ తరగతి

మెటీరియల్ రెండు పాఠాలు, ఇంటి పాఠం మరియు 3వ పాఠం కోసం రూపొందించబడింది, ఈ సమయంలో లేజర్‌ల ఉపయోగంపై సిద్ధం చేసిన సందేశాలు వినబడతాయి. పాఠం యొక్క నిర్మాణం మరియు కంటెంట్ క్వాంటం ఆప్టిక్స్‌లో పొందిన జ్ఞానం ఆధారంగా ఒకరి పరిధులను విస్తృతం చేయడానికి మాత్రమే కాకుండా, ఆలోచించే, పోల్చి, సాధారణీకరించే మరియు విశ్లేషించే సామర్థ్యాన్ని అభివృద్ధి చేయడానికి కూడా ఉపయోగపడుతుంది.

తరగతుల సమయంలో

I.నేటి పాఠం యొక్క అంశం యొక్క శీర్షిక ఆంగ్లంలో వ్రాయబడింది. రష్యన్ భాషలో దీని అర్థం ఏమిటి? ( సమాధానం.లేజర్ అనేది పేరు యొక్క ఆంగ్ల సంక్షిప్తీకరణ.) "లేజర్" అనే పదానికి తగిన నామవాచకాలను ఎంచుకోండి. (సమాధానం: షో, ఆయుధం, ప్రింటర్, పాయింటర్, డిస్క్...) సమాధానాలు మీకు 20వ శతాబ్దపు అద్భుతమైన ఆవిష్కరణను ఉపయోగించడం గురించి బాగా తెలుసు. - లేజర్. దాని ప్రాముఖ్యతను ధృవీకరించడం, 1964లో నోబెల్ బహుమతిని N.G. బసోవ్, A.M. ప్రోఖోరోవ్ మరియు C. టౌన్స్‌లకు “క్వాంటం ఎలక్ట్రానిక్స్ రంగంలో ప్రాథమిక కృషికి అందించారు, ఇది మేజర్-లేజర్ సూత్రం ఆధారంగా జనరేటర్లు మరియు యాంప్లిఫైయర్‌లను రూపొందించడానికి దారితీసింది. ."

మీ ముందు ప్రయోగశాల లేజర్ మరియు లేజర్ పాయింటర్లు ఉన్నాయి. లేజర్ యొక్క ఆవిష్కరణ యొక్క అటువంటి అధిక అంచనా బహుశా అర్హమైనందున, ఈ కాంతి వనరుల గురించి ప్రత్యేకత ఏమిటి, అవి ఎలా రూపొందించబడ్డాయి అని నేను ఆశ్చర్యపోతున్నాను?

II.విద్యుదయస్కాంత తరంగాల క్వాంటం యాంప్లిఫికేషన్ (EMW) రెండు ప్రక్రియలపై ఆధారపడి ఉంటుంది: ఉద్దీపన రేడియేషన్ యొక్క ప్రేరేపణ మరియు ఉత్తేజితం చేరడం.

రేడియేషన్ సాధారణంగా శక్తితో ఉత్తేజిత స్థితి నుండి అణువుల (అణువుల) పరివర్తనతో సంబంధం కలిగి ఉంటుంది. ఇ ఎమ్తక్కువ శక్తితో స్థిరమైన స్థితికి E n. ఈ సందర్భంలో రేడియేషన్ ఫ్రీక్వెన్సీ. సంప్రదాయ కాంతి వనరులలో, పరివర్తనాల సంఖ్య ఇ ఎమ్ E nపరివర్తనాల సంఖ్యకు సమానం E n ఇ ఎమ్, రేడియేషన్ విస్తృత పౌనఃపున్యాలలో సంభవిస్తుంది, వ్యక్తిగత పరమాణువుల ద్వారా విడుదలయ్యే తరంగాల దశలు ఏకపక్షంగా ఉంటాయి. ఈ రకమైన రేడియేషన్ అంటారు ఆకస్మిక, లేదా ఆకస్మిక.

మేము కృత్రిమంగా ఎగువ శక్తి స్థాయిల అధిక జనాభాను సృష్టిస్తే ఇ ఎమ్, అప్పుడు, V.A. ఫాబ్రికాంత్ అంచనా ప్రకారం, ఫ్రీక్వెన్సీతో బాహ్య రేడియేషన్ mnఅటువంటి చురుకైన మాధ్యమం గుండా వెళ్ళడం అనేది "రెచ్చగొట్టబడిన" మాధ్యమంలో పరివర్తనల కారణంగా మెరుగుపరచబడుతుంది ఇ ఎమ్ E n. ఈ బలవంతంగా, లేదా ప్రేరిత, రేడియేషన్ ఆకస్మిక రేడియేషన్ నుండి భిన్నంగా ఉంటుంది: వ్యక్తిగత అణువుల ద్వారా విడుదలయ్యే తరంగాల ప్రచారం, ధ్రువణత, ఫ్రీక్వెన్సీ మరియు దశ యొక్క దిశ పూర్తిగా బాహ్య తరంగానికి సమానంగా ఉంటాయి.

రెండు-స్థాయి వ్యవస్థలో స్థాయిల స్థిరమైన రద్దీని సృష్టించడం చాలా కాలం వరకు సాధ్యం కాదు, ఎందుకంటే 10-8 సెకన్ల తర్వాత దిగువ స్థాయికి పరివర్తనాలు చాలా త్వరగా జరిగాయి. ఎలక్ట్రాన్లు మొదట ఎగువ స్థాయి నుండి మధ్యకు (సబ్లెవెల్) వెళ్ళినప్పుడు, మూడు-స్థాయి వ్యవస్థ మరింత స్థిరంగా మారింది, మరియు ఈ పరివర్తన రేడియేషన్‌తో కలిసి ఉండదు, 10-3 సెకన్ల వరకు అక్కడే ఉండి, ఆపై “పడిపోయింది. ”రేడియేషన్‌తో దిగువ స్థాయికి. రూబీ లేజర్‌లలో, క్రోమియం మలినాలను అల్యూమినియం ఆక్సైడ్ (రూబీ) క్రిస్టల్‌లోకి ప్రవేశపెట్టడం ద్వారా ఉపస్థాయి సృష్టించబడుతుంది. నాలుగు-స్థాయి వ్యవస్థలు కూడా ఉన్నాయి.

స్థాయి m _____________
_______________ ఉపస్థాయి

స్థాయి n _____________

అని పిలవబడే ఏర్పాటు అద్దాల మధ్య క్వాంటం జనరేటర్లలో ఫాబ్రీ-పెరోట్ రెసొనేటర్, క్రియాశీల మాధ్యమాన్ని ఉంచండి. ఒక అద్దం నుండి మరొక అద్దానికి అనేక సార్లు వెళుతున్నప్పుడు, తరంగం తీవ్రమవుతుంది మరియు పాక్షికంగా అపారదర్శక అద్దం ద్వారా బయటికి వస్తుంది. రెసొనేటర్ యొక్క పొడవు - అద్దాల మధ్య మార్గం - ఏదైనా ఉండవచ్చని మీరు అనుకుంటున్నారా? లేదు, ప్రతిధ్వని పరిస్థితి తప్పనిసరిగా సంతృప్తి చెందాలి: రెసొనేటర్ యొక్క పొడవు తప్పనిసరిగా రెసొనేటర్‌లో వ్యాపించే తరంగ తరంగదైర్ఘ్యాల పూర్ణాంక సంఖ్యను కలిగి ఉండాలి: 2 ఎల్ = n, ఎక్కడ ఎల్- అద్దాల మధ్య దూరం, - తరంగదైర్ఘ్యం, n- ఒక పూర్ణాంకం.

తరంగ ఉత్పత్తికి ఈ పరిస్థితి చాలా ముఖ్యమైనది; ఇది రేడియేషన్ యొక్క ఏకవర్ణతను నిర్ధారిస్తుంది. లేజర్ (క్వాంటం జనరేటర్)లో ఏకపక్ష పౌనఃపున్యాల తరంగాలు తలెత్తవు. తరంగాలు వివిక్త పౌనఃపున్యాల సెట్‌తో మాత్రమే ఉత్పన్నమవుతాయి:

లేజర్ అనేది తప్పనిసరిగా స్వీయ-డోలనం చేసే వ్యవస్థ, దీనిలో అన్‌డంప్డ్ డోలనాలు రెసొనేటర్ యొక్క సహజ పౌనఃపున్యాలలో ఒకదానిలో ఉత్తేజితమవుతాయి.

III.మీ మనస్సులో ఏ ఆలోచనలు మరియు ప్రశ్నలు ఉత్పన్నమయ్యాయో, చెప్పబడిన వాటిని మీరు ఎలా అర్థం చేసుకున్నారో చూద్దాం.

- లేజర్‌లను ఎందుకు అంటారు? క్వాంటం మూలాలు, అన్నింటికంటే, సాంప్రదాయిక మూలాలలో, ఎగువ శక్తి స్థాయిల నుండి దిగువ వాటికి ఎలక్ట్రాన్ పరివర్తన ఫలితంగా రేడియేషన్ కూడా పుడుతుంది? ( సమాధానం. లేజర్ అనేది రేడియేషన్ యొక్క కృత్రిమ మూలం, దీని యొక్క ప్రధాన లక్షణాలు, సహజ వనరుల నుండి వేరు చేయడం, రేడియేషన్ యొక్క ఏకవర్ణత మరియు పొందిక.)

- లేజర్‌లో యాక్టివ్ మీడియం మార్పుపై ప్రాథమిక తరంగ సంఘటన యొక్క ఏ లక్షణాలు? ( సమాధానం. తీవ్రత.)

– స్టిమ్యులేటెడ్ ఎమిషన్ ప్రక్రియకు రివర్స్ ప్రక్రియకు పేరు పెట్టండి. ( సమాధానం. ఉత్తేజిత ప్రక్రియ, ఇది తక్కువ శక్తి స్థాయిల నుండి ఎగువ వాటికి ఎలక్ట్రాన్ల పరివర్తనకు అనుగుణంగా ఉంటుంది.)

– లేజర్ మూలకాలను స్వీయ-డోలనం వ్యవస్థగా పేర్కొనండి. ( సమాధానం. రెసొనేటర్లు, క్రియాశీల మాధ్యమం.)

– లేజర్ డిజైన్‌లో ఉద్గార తరంగం యొక్క ఏకవర్ణతను ఏది నిర్ణయిస్తుంది? ( సమాధానం. అద్దాల మధ్య దూరం.)

– ఉత్తేజిత ఉద్గారాల భౌతికశాస్త్రం ఏమిటి? ( సమాధానం. ప్రతిధ్వని యొక్క దృగ్విషయం.)

IV.అందుకున్న సాహిత్యం ఆధారంగా, 3 నిమిషాల్లో, రూబీ, సెమీకండక్టర్, గ్యాస్ మరియు రసాయన లేజర్ల ఆపరేషన్ గురించి సమూహాలలో నివేదికలను సిద్ధం చేయండి. ప్రదర్శించేటప్పుడు, ప్రణాళికకు కట్టుబడి ఉండండి: మూడు-స్థాయి వ్యవస్థలను పొందే పద్ధతి, ఉత్తేజిత పద్ధతి, పరికరం యొక్క లక్షణాలు మరియు అప్లికేషన్ యొక్క పరిధి. వాట్‌మాన్ కాగితంపై సరళీకృత రేఖాచిత్రాన్ని గీయండి.

వి.మీరు సందేశాలను విన్నారు. కింది ప్రశ్నలకు సమాధానమివ్వడం ద్వారా మీ అవగాహనను తనిఖీ చేయండి:

- వివిధ రకాల లేజర్‌లు సాధారణంగా ఏమి కలిగి ఉన్నాయి? ( సమాధానం. వివిధ రకాలైన శక్తి ఆప్టికల్ రేడియేషన్ శక్తిగా మార్చబడుతుంది.)

- లేజర్ యొక్క ఆపరేటింగ్ మోడ్‌లకు పేరు పెట్టండి. ఆపరేటింగ్ మోడ్‌ను ఏది నిర్ణయిస్తుంది? ( సమాధానం. పల్స్, నిరంతర; ఉత్తేజిత పద్ధతి మరియు క్రియాశీల మాధ్యమం రకం ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది.)

– క్వాంటం జనరేటర్లు విడుదల చేసే తరంగాల పరిధులను పేర్కొనండి. వాటికి కారణం ఏమిటి? ( సమాధానం. రేడియో పరిధి - మేజర్లు; ఎక్స్-రే, ఆప్టికల్, ఇన్‌ఫ్రారెడ్, లేజర్‌లతో సహా.)

- రేడియేషన్ యొక్క విస్తరణకు పరిమితి ఉందా? ( సమాధానం. అవును. లేకపోతే, వ్యవస్థ స్వయంగా నాశనం అవుతుంది. కానీ బహుళ-ఛానల్ ఇన్‌స్టాలేషన్‌ల ఉపయోగం ఈ పరిమితిని గణనీయంగా విస్తరించింది.)

VI.షీట్‌లో ఒక గమనిక కనిపిస్తుంది: "మీ మిగిలిన కన్నుతో లేజర్‌లోకి చూడవద్దు."

లేజర్‌లోకి నేరుగా చూడటం విలువైనది కాదు, తక్కువ-శక్తి కూడా - రెటీనాపై కాంతి తీవ్రత సౌర కిరణం యొక్క గరిష్ట తీవ్రత కంటే 10 4 రెట్లు ఎక్కువగా ఉంటుంది. పుంజం అనుకోకుండా కళ్ళను "స్మెర్స్" చేస్తే, అవి ఏదైనా ఇతర వస్తువుపై దృష్టి పెడతాయి, అప్పుడు మీరు కంటికి కోలుకోలేని నష్టం లేకుండా తాత్కాలికంగా మాత్రమే అంధుడిగా మారవచ్చు. కానీ ఈ విపరీతాల మధ్య సరిహద్దు కోసం వెతకడంలో అర్థం లేదు!

VII. లేజర్ రేడియేషన్ లక్షణాల ప్రయోగాత్మక అధ్యయనం

1. ఏకవర్ణ- విద్యుదయస్కాంత వికిరణం ఒకటి, నిర్దిష్ట మరియు ఖచ్చితంగా స్థిరమైన ఫ్రీక్వెన్సీని కలిగి ఉంటుంది. ప్రతిధ్వని స్థితిని సంతృప్తిపరిచే తరంగాలు మాత్రమే విస్తరించబడటం దీనికి కారణం. అయితే, అనిశ్చితి నిష్పత్తి ఇ thఉత్తేజిత స్థితి యొక్క శక్తి స్థాయిలో ఉందనే వాస్తవానికి దారి తీస్తుంది mమధ్య అర్థాలు ఉండవచ్చు ఇ ఎమ్ – ఇమరియు ఇ ఎమ్ + ఇ, కాబట్టి లేజర్ ద్వారా విడుదలయ్యే పౌనఃపున్యాలు భిన్నంగా ఉంటాయి మరియు .

ఎక్కడ డి= 1 మిమీ – స్ట్రోక్‌ల మధ్య దూరం, +3 మరియు –3 – గరిష్టంగా +3వ మరియు –3వ ఆర్డర్‌లను గమనించే కోణాలు, ఎల్= 1 మీ. పరివర్తనలు చేసిన తర్వాత, మేము కనుగొన్నాము:

ఎక్కడ h+3 మరియు h–3 – సంబంధిత గరిష్టం యొక్క ఎత్తులు. కొలిచారు h–3 = 10 సెం.మీ మరియు h+3 = 14 సెం.మీ మరియు అన్ని సంఖ్యా విలువలను ప్రత్యామ్నాయం చేస్తే, మనకు లభిస్తుంది: = 730 nm. – ఎరుపు.]

పాఠశాల విద్యార్థులు కాలిపర్‌ని ఉపయోగించి లేజర్ రేడియేషన్ యొక్క తరంగదైర్ఘ్యాన్ని కొలవడానికి సిద్ధమవుతున్నారు

తనిఖీ చేయడానికి, మేము ప్రామాణిక డిఫ్రాక్షన్ గ్రేటింగ్‌తో కొలతలను నిర్వహిస్తాము ఎన్= 600 లైన్లు/మి.మీ. పుంజం దాని వద్ద లంబంగా నిర్దేశించడం, మేము పొందుతాము:

కొలతల ప్రకారం, ఎల్= 1 మీ, కె= ± 1, h+1 = 43.5 సెం.మీ = 0.435 మీ, h–1 = 45 సెం.మీ = 0.45 మీ. అప్పుడు:

సాంప్రదాయిక విక్షేపణ గ్రేటింగ్‌ని ఉపయోగించి లేజర్ రేడియేషన్ యొక్క తరంగదైర్ఘ్యాన్ని కొలవడం

2. పొందిక- అనేక ఓసిలేటరీ లేదా వేవ్ ప్రక్రియల సమయం మరియు ప్రదేశంలో స్థిరత్వం, ఇది కలిసి జోడించినప్పుడు స్పష్టమైన జోక్య నమూనాను పొందడం సాధ్యం చేస్తుంది.

పుంజం రెండుగా విభజించబడినప్పుడు జోక్యం నమూనా ఏర్పడటానికి తాత్కాలిక పొందిక బాధ్యత వహిస్తుంది. రేడియేషన్ యొక్క విస్తృత స్పెక్ట్రం, ఇది తక్కువ పొందికగా ఉంటుంది: అందువలన, ఏకవర్ణత పొందికకు సంబంధించినది.

మేము స్క్రీన్ లేదా బ్లాక్ కాపీ పేపర్‌పై లేజర్ పుంజాన్ని డైరెక్ట్ చేస్తే, అది ఎలక్ట్రిక్ ఫ్లాష్‌లైట్ యొక్క పుంజం వలె సమానమైన ప్రదేశం కాదు, కానీ డ్యాన్స్ చేస్తున్నట్లుగా వ్యక్తిగత ధాన్యాల నమూనాగా ఉంటుంది. ఈ నిర్మాణాన్ని అంటారు - ధాన్యపు, లేదా కణిక, లేదా మచ్చలు. ఇది ప్రాదేశికంగా పొందికైన కాంతి యొక్క సమాంతర పుంజం ద్వారా సృష్టించబడుతుంది, ఇది కాగితపు షీట్ యొక్క సన్నని నిర్మాణంపై విస్తృతంగా చెల్లాచెదురుగా ఉంటుంది మరియు వ్యక్తిగత కరుకుదనం ద్వారా చెల్లాచెదురుగా ఉన్న కాంతి జోక్యం ద్వారా వివరించబడుతుంది, దీని కొలతలు కాంతి తరంగదైర్ఘ్యంతో పోల్చవచ్చు. స్పేషియల్ కోహెరెన్స్ అంటే లేజర్ యొక్క ఏదైనా భాగం ద్వారా విడుదలయ్యే కాంతి తరంగాల దశలు ఏకీభవిస్తాయి, ఇది జోక్యం నమూనా యొక్క స్థిరత్వాన్ని నిర్ధారిస్తుంది.

జోక్యం నమూనా యొక్క స్పష్టత ప్రాదేశిక పొందిక యొక్క ప్రాంతం యొక్క పరిమాణం ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది. యంగ్ యొక్క ప్రయోగంలో వలె రెండు చిన్న రంధ్రాల గుండా వెళుతున్న కిరణాల జోక్యాన్ని గమనించడం ద్వారా దీనిని ప్రయోగాత్మకంగా ధృవీకరించవచ్చు. దీన్ని చేయడానికి, మేము ఒకదానికొకటి చిన్న చెవులతో రెండు సూదులను ఉంచాము మరియు లేజర్ పాయింటర్‌తో ప్రకాశిస్తున్నప్పుడు, స్పష్టమైన జోక్యం నమూనాను పొందాము, ఇది లేజర్ పుంజం యొక్క ప్రాదేశిక పొందికకు రుజువు.

3. తక్కువ పుంజం డైవర్జెన్స్.బలహీనమైన వైవిధ్యం కారణంగా, లేజర్ పుంజం చాలా దూరం వద్ద కూడా ఒక అడ్డంకిపై ఒక బిందువుగా కనిపిస్తుంది. దీన్ని అనుభవం ద్వారా ధృవీకరిద్దాం. లేజర్ కిరణం, అద్దంలో ప్రతిబింబిస్తుంది, స్క్రీన్‌ను తాకింది.

వద్ద ఎల్పాయింటర్ నుండి నిష్క్రమించేటప్పుడు = 10 మీ (క్యాబినెట్ పొడవు) మరియు బీమ్ వ్యాసం (= 740 nm) డి= అద్దం మీద పడుతున్నప్పుడు పుంజం యొక్క వ్యాసం 3 మిమీ డి 1 = 6 mm మరియు స్క్రీన్‌పై పడిపోయినప్పుడు డి 2 = 8 మి.మీ. ఫలితంగా 10 మీటర్ల దూరంలో సుమారు 2 మిమీల బీమ్ డైవర్జెన్స్ ఉంది.

నిజానికి, సిద్ధాంతపరంగా, డైవర్జెన్స్ కోణం a పుంజం వ్యాసం ద్వారా మాత్రమే నిర్ణయించబడుతుంది డిమరియు తరంగదైర్ఘ్యం:

10 మీటర్ల పొడవుతో, పుంజం పరిమాణం 10 మీ 0.25 10 –3 = 2.5 10 –3 మీ = 2.5 మిమీకి పెరగాలి. ఫ్లాష్‌లైట్ యొక్క పుంజం గణనీయంగా ఎక్కువగా మారుతుంది.

4. రేడియేషన్ శక్తి.లేజర్లు రేడియేషన్ యొక్క అత్యంత శక్తివంతమైన మూలం: వాటి శక్తి 10 14 W/cm 2కి చేరుకుంటుంది, అయితే సూర్యుని యొక్క రేడియేషన్ శక్తి 7 10 3 W/cm 2. వర్ణపట రేడియేషన్ శక్తి (ఇరుకైన తరంగదైర్ఘ్యం విరామం = 10 –6 సెం.మీ) సూర్యునికి 0.2 W/cm 2 మరియు లేజర్ పాయింటర్ వద్ద.

మన ఇన్‌స్టాలేషన్‌ను ఉపయోగించి లేజర్ పాయింటర్ యొక్క రేడియేషన్ శక్తిని కొలుద్దాం మరియు దానిని విద్యుత్ దీపం యొక్క రేడియేషన్ శక్తితో పోల్చండి.

దీపం ద్వారా వినియోగించబడే కరెంట్ 3.6 V. లాంప్ పవర్ యొక్క వోల్టేజ్ వద్ద 0.15 A పి 1 = 0.15 A 3.6 V = 0.54 W. దూరంలో ఉన్న ఈ దీపంతో ఫోటోసెల్‌ను రేడియేట్ చేయడం ద్వారా పొందిన ఫోటోకరెంట్ ఎల్= 10 సెం.మీ., మొత్తం 25 μA.

దీపం యొక్క ప్రకాశించే ఫ్లక్స్ శక్తి, దీపం (5%) మరియు ఫోటోసెల్ యొక్క వ్యాసం (3 సెం.మీ.) యొక్క ప్రకాశించే సామర్థ్యాన్ని పరిగణనలోకి తీసుకుంటుంది:

అదే దూరంలో ఉన్న లేజర్ పాయింటర్ నుండి ఫోటోకరెంట్ ఎల్= 10 సెం.మీ., మొత్తం 300 μA.

లేజర్ పాయింటర్ యొక్క కాంతి అవుట్‌పుట్ 0.6 అయితే, ఫోటోకరెంట్‌ల నిష్పత్తి:

కాబట్టి, లేజర్ పాయింటర్ యొక్క రేడియేషన్ శక్తి

VIII.ఈ రోజు మీరు తరగతిలో నేర్చుకున్నారు ( విద్యార్థులు అంటున్నారు): లేజర్ రేడియేషన్ ఇతర వనరుల నుండి వచ్చే రేడియేషన్ నుండి ఎలా మరియు ఎందుకు భిన్నంగా ఉంటుంది; ఈ రేడియేషన్ ఎలా ఉత్పత్తి అవుతుంది? సాంకేతిక పరికరాలలో ఈ లక్షణాలు ఎలా ఉపయోగించబడుతున్నాయో గుర్తించడానికి ఇది మిగిలి ఉంది: మీడియా టెక్నాలజీ, వైద్య పరికరాలు, చిత్రాలను రికార్డ్ చేయడానికి మరియు పునరుత్పత్తి చేయడానికి హోలోగ్రాఫిక్ సాధనాలు, ఆయుధాలు, థర్మోన్యూక్లియర్ రియాక్టర్లు. ఇంట్లో ప్రతి సమూహం ఒక ప్రశ్నను సిద్ధం చేసి సమస్యను పరిష్కరిస్తుంది.

మెడిసిన్, ఫిజిక్స్, కెమిస్ట్రీ, జియాలజీ, బయాలజీ మరియు ఇంజినీరింగ్‌లలో లేజర్‌లు చాలా ముఖ్యమైన పరిశోధనా సాధనాలుగా మారుతున్నాయి. సరిగ్గా ఉపయోగించని పక్షంలో, అవి ప్రయోగశాలలో ఉన్న ప్రేక్షకులతో సహా ఆపరేటర్లు మరియు ఇతర సిబ్బందికి అంధత్వం మరియు గాయం (కాలిన గాయాలు మరియు విద్యుత్ షాక్‌తో సహా) కలిగించవచ్చు, అలాగే గణనీయమైన ఆస్తి నష్టాన్ని కలిగిస్తాయి. ఈ పరికరాలను ఉపయోగించే వినియోగదారులు వాటిని నిర్వహించేటప్పుడు అవసరమైన భద్రతా జాగ్రత్తలను పూర్తిగా అర్థం చేసుకోవాలి మరియు వర్తింపజేయాలి.

లేజర్ అంటే ఏమిటి?

"లేజర్" (LASER, లైట్ యాంప్లిఫికేషన్ బై స్టిమ్యులేటెడ్ ఎమిషన్ ఆఫ్ రేడియేషన్) అనే పదం "ప్రేరేపిత రేడియేషన్ ద్వారా కాంతి విస్తరణ" అనే సంక్షిప్త పదం. లేజర్ ద్వారా ఉత్పన్నమయ్యే రేడియేషన్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీ విద్యుదయస్కాంత వర్ణపటంలో కనిపించే భాగం లోపల లేదా సమీపంలో ఉంటుంది. లేజర్ ప్రేరిత ఉద్గారం అనే ప్రక్రియ ద్వారా శక్తి చాలా ఎక్కువ తీవ్రతకు విస్తరించబడుతుంది.

రేడియేషన్ అనే పదాన్ని తరచుగా తప్పుగా అర్థం చేసుకుంటారు, ఎందుకంటే దీనిని వివరించడానికి కూడా ఉపయోగిస్తారు, దీని అర్థం శక్తి బదిలీ. ప్రసరణ, ఉష్ణప్రసరణ మరియు రేడియేషన్ ద్వారా శక్తి ఒక ప్రదేశం నుండి మరొక ప్రదేశానికి బదిలీ చేయబడుతుంది.

వివిధ వాతావరణాలలో పనిచేసే అనేక రకాల లేజర్‌లు ఉన్నాయి. ఉపయోగించే పని మాధ్యమం వాయువులు (ఉదాహరణకు, ఆర్గాన్ లేదా హీలియం మరియు నియాన్ మిశ్రమం), ఘన స్ఫటికాలు (ఉదాహరణకు, రూబీ) లేదా ద్రవ రంగులు. పని చేసే మాధ్యమానికి శక్తిని సరఫరా చేసినప్పుడు, అది ఉత్తేజితమవుతుంది మరియు కాంతి కణాల రూపంలో శక్తిని విడుదల చేస్తుంది (ఫోటాన్లు).

మూసివున్న ట్యూబ్‌కి ఇరువైపులా ఉండే ఒక జత అద్దాలు లేజర్ పుంజం అని పిలువబడే సాంద్రీకృత ప్రవాహంలో కాంతిని ప్రతిబింబిస్తాయి లేదా ప్రసారం చేస్తాయి. ప్రతి ఆపరేటింగ్ వాతావరణం ప్రత్యేకమైన తరంగదైర్ఘ్యం మరియు రంగు యొక్క పుంజాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తుంది.

లేజర్ కాంతి యొక్క రంగు సాధారణంగా తరంగదైర్ఘ్యం ద్వారా వ్యక్తీకరించబడుతుంది. ఇది అయోనైజింగ్ కానిది మరియు అతినీలలోహిత (100-400 nm), కనిపించే (400-700 nm) మరియు పరారుణ (700 nm - 1 మిమీ) స్పెక్ట్రమ్ భాగాలను కలిగి ఉంటుంది.

విద్యుదయస్కాంత వర్ణపటం

ప్రతి విద్యుదయస్కాంత తరంగం ఈ పరామితితో అనుబంధించబడిన ప్రత్యేక పౌనఃపున్యం మరియు పొడవును కలిగి ఉంటుంది. ఎరుపు కాంతికి దాని స్వంత ఫ్రీక్వెన్సీ మరియు తరంగదైర్ఘ్యం ఉన్నట్లే, అన్ని ఇతర రంగులు - నారింజ, పసుపు, ఆకుపచ్చ మరియు నీలం - ప్రత్యేకమైన పౌనఃపున్యాలు మరియు తరంగదైర్ఘ్యాలను కలిగి ఉంటాయి. మానవులు ఈ విద్యుదయస్కాంత తరంగాలను గ్రహించగలరు, కానీ మిగిలిన వర్ణపటాలను చూడలేరు.

అతినీలలోహిత వికిరణం కూడా అత్యధిక ఫ్రీక్వెన్సీని కలిగి ఉంటుంది. ఇన్ఫ్రారెడ్, మైక్రోవేవ్ రేడియేషన్ మరియు రేడియో తరంగాలు స్పెక్ట్రం యొక్క తక్కువ పౌనఃపున్యాలను ఆక్రమిస్తాయి. కనిపించే కాంతి రెండింటి మధ్య చాలా ఇరుకైన పరిధిలో ఉంటుంది.

మానవులపై ప్రభావం

లేజర్ ఒక తీవ్రమైన, దర్శకత్వం వహించిన కాంతి పుంజంను ఉత్పత్తి చేస్తుంది. ఒక వస్తువుపై దర్శకత్వం వహించినట్లయితే, ప్రతిబింబిస్తే లేదా దృష్టి కేంద్రీకరించినట్లయితే, పుంజం పాక్షికంగా శోషించబడుతుంది, వస్తువు యొక్క ఉపరితలం మరియు అంతర్గత ఉష్ణోగ్రతను పెంచుతుంది, ఇది పదార్థం మారడానికి లేదా వికృతీకరణకు కారణమవుతుంది. లేజర్ సర్జరీ మరియు మెటీరియల్ ప్రాసెసింగ్‌లో ఉపయోగించే ఈ లక్షణాలు మానవ కణజాలానికి ప్రమాదకరం.

కణజాలంపై థర్మల్ ప్రభావాన్ని కలిగి ఉన్న రేడియేషన్‌తో పాటు, ఫోటోకెమికల్ ప్రభావాన్ని ఉత్పత్తి చేసే లేజర్ రేడియేషన్ ప్రమాదకరం. దీని పరిస్థితి తగినంత చిన్నది, అనగా స్పెక్ట్రం యొక్క అతినీలలోహిత లేదా నీలం భాగం. ఆధునిక పరికరాలు లేజర్ రేడియేషన్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తాయి, దీని ప్రభావం మానవులపై తగ్గించబడుతుంది. తక్కువ-శక్తి లేజర్‌లకు హాని కలిగించడానికి తగినంత శక్తి లేదు మరియు అవి ప్రమాదాన్ని కలిగి ఉండవు.

మానవ కణజాలం శక్తికి సున్నితంగా ఉంటుంది మరియు కొన్ని పరిస్థితులలో, లేజర్ రేడియేషన్‌తో సహా విద్యుదయస్కాంత వికిరణం కళ్ళు మరియు చర్మానికి హాని కలిగించవచ్చు. బాధాకరమైన రేడియేషన్ యొక్క థ్రెషోల్డ్ స్థాయిలపై అధ్యయనాలు నిర్వహించబడ్డాయి.

కంటి ప్రమాదం

చర్మం కంటే మానవ కన్ను గాయానికి ఎక్కువ అవకాశం ఉంది. కార్నియా (కంటి యొక్క స్పష్టమైన బయటి ముందు ఉపరితలం), డెర్మిస్ వలె కాకుండా, పర్యావరణ ప్రభావాల నుండి రక్షించడానికి చనిపోయిన కణాల బయటి పొరను కలిగి ఉండదు. లేజర్ కంటి కార్నియా ద్వారా గ్రహించబడుతుంది, ఇది దానికి హాని కలిగిస్తుంది. గాయం ఎపిథీలియం మరియు కోత యొక్క వాపుతో పాటు, మరియు తీవ్రమైన గాయాలు విషయంలో - పూర్వ గది యొక్క మేఘాలు.

కంటి లెన్స్ వివిధ లేజర్ రేడియేషన్ - పరారుణ మరియు అతినీలలోహిత కిరణాలకు గురైనప్పుడు కూడా గాయానికి గురవుతుంది.

అయితే, గొప్ప ప్రమాదం ఏమిటంటే, ఆప్టికల్ స్పెక్ట్రమ్ యొక్క కనిపించే భాగంలో రెటీనాపై లేజర్ ప్రభావం - 400 nm (వైలెట్) నుండి 1400 nm (ఇన్‌ఫ్రారెడ్ దగ్గర). స్పెక్ట్రం యొక్క ఈ ప్రాంతంలో, కొలిమేటెడ్ కిరణాలు రెటీనాలోని చాలా చిన్న ప్రాంతాలపై కేంద్రీకరించబడతాయి. కన్ను దూరం వైపు చూసినప్పుడు మరియు ప్రత్యక్ష లేదా ప్రతిబింబించే పుంజం ద్వారా కొట్టబడినప్పుడు అత్యంత ప్రతికూల ప్రభావం ఏర్పడుతుంది. ఈ సందర్భంలో, రెటీనాపై దాని ఏకాగ్రత 100,000 సార్లు చేరుకుంటుంది.

అందువలన, 10 mW/cm 2 శక్తితో కనిపించే పుంజం 1000 W/cm 2 శక్తితో రెటీనాను ప్రభావితం చేస్తుంది. ఇది నష్టం కలిగించడానికి తగినంత కంటే ఎక్కువ. కంటి దూరం వైపు చూడకపోతే, లేదా పుంజం విస్తరించిన, అద్దం కాని ఉపరితలం నుండి ప్రతిబింబిస్తే, గణనీయంగా మరింత శక్తివంతమైన రేడియేషన్ గాయానికి దారితీస్తుంది. చర్మానికి లేజర్ ఎక్స్పోజర్ ఫోకస్ చేసే ప్రభావాన్ని కలిగి ఉండదు, కాబట్టి ఈ తరంగదైర్ఘ్యాల వద్ద గాయానికి చాలా తక్కువ అవకాశం ఉంది.

X- కిరణాలు

15 kV కంటే ఎక్కువ వోల్టేజీలతో కూడిన కొన్ని అధిక-వోల్టేజ్ వ్యవస్థలు ముఖ్యమైన శక్తి యొక్క X- కిరణాలను ఉత్పత్తి చేయగలవు: లేజర్ రేడియేషన్, శక్తివంతమైన ఎలక్ట్రానిక్ పంప్ చేయబడిన వాటి మూలాలు, అలాగే ప్లాస్మా వ్యవస్థలు మరియు అయాన్ మూలాలు. ఇతర విషయాలతోపాటు సరైన రక్షణను నిర్ధారించడానికి ఈ పరికరాలను తప్పనిసరిగా పరీక్షించాలి.

వర్గీకరణ

పుంజం యొక్క శక్తి లేదా శక్తి మరియు రేడియేషన్ యొక్క తరంగదైర్ఘ్యంపై ఆధారపడి, లేజర్లు అనేక తరగతులుగా విభజించబడ్డాయి. వర్గీకరణ అనేది పుంజానికి నేరుగా బహిర్గతమైనప్పుడు లేదా విస్తరించిన ప్రతిబింబ ఉపరితలాల నుండి ప్రతిబింబించినప్పుడు కళ్ళు, చర్మం లేదా మంటలకు తక్షణ గాయం కలిగించే పరికరం యొక్క సంభావ్యతపై ఆధారపడి ఉంటుంది. అన్ని వాణిజ్య లేజర్‌లను తప్పనిసరిగా వాటికి వర్తించే గుర్తుల ద్వారా గుర్తించాలి. పరికరం ఇంట్లో తయారు చేయబడి ఉంటే లేదా గుర్తించబడకపోతే, దాని సరైన వర్గీకరణ మరియు లేబులింగ్ గురించి సలహా పొందాలి. లేజర్‌లు శక్తి, తరంగదైర్ఘ్యం మరియు ఎక్స్‌పోజర్ వ్యవధి ద్వారా వేరు చేయబడతాయి.

సురక్షిత పరికరాలు

మొదటి తరగతి పరికరాలు తక్కువ-తీవ్రత లేజర్ రేడియేషన్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తాయి. ఇది ప్రమాదకర స్థాయిలను చేరుకోలేదు, కాబట్టి మూలాధారాలు చాలా నియంత్రణలు లేదా ఇతర రకాల నిఘా నుండి మినహాయించబడ్డాయి. ఉదాహరణ: లేజర్ ప్రింటర్లు మరియు CD ప్లేయర్లు.

షరతులతో కూడిన సురక్షితమైన పరికరాలు

స్పెక్ట్రం యొక్క కనిపించే భాగంలో రెండవ తరగతి లేజర్‌లు విడుదలవుతాయి. ఇది లేజర్ రేడియేషన్, దీని మూలాలు మానవులలో చాలా ప్రకాశవంతమైన కాంతికి (బ్లింక్ రిఫ్లెక్స్) విరక్తి యొక్క సాధారణ ప్రతిచర్యను కలిగిస్తాయి. పుంజానికి గురైనప్పుడు, మానవ కన్ను 0.25 సెకన్లలోపు మెరిసిపోతుంది, ఇది తగినంత రక్షణను అందిస్తుంది. అయినప్పటికీ, కనిపించే పరిధిలో లేజర్ రేడియేషన్ కంటిని నిరంతరం బహిర్గతం చేయడంతో దెబ్బతింటుంది. ఉదాహరణలు: లేజర్ పాయింటర్లు, జియోడెటిక్ లేజర్‌లు.

క్లాస్ 2a లేజర్‌లు 1 mW కంటే తక్కువ అవుట్‌పుట్ పవర్‌తో ప్రత్యేక ప్రయోజన పరికరాలు. ఈ పరికరాలు 8 గంటల పనిదినంలో 1000 సెకన్ల కంటే ఎక్కువసేపు ప్రత్యక్షంగా బహిర్గతం అయినప్పుడు మాత్రమే నష్టాన్ని కలిగిస్తాయి. ఉదాహరణ: బార్‌కోడ్ రీడర్‌లు.

ప్రమాదకరమైన లేజర్లు

క్లాస్ 3a అసురక్షిత కంటికి స్వల్పకాలిక బహిర్గతం సమయంలో గాయం కలిగించని పరికరాలను కలిగి ఉంటుంది. టెలిస్కోప్‌లు, మైక్రోస్కోప్‌లు లేదా బైనాక్యులర్‌ల వంటి ఫోకస్ చేసే ఆప్టిక్‌లను ఉపయోగిస్తున్నప్పుడు ప్రమాదం ఏర్పడవచ్చు. ఉదాహరణలు: 1-5 mW హీలియం-నియాన్ లేజర్, కొన్ని లేజర్ పాయింటర్లు మరియు భవన స్థాయిలు.

క్లాస్ 3బి లేజర్ పుంజం ప్రత్యక్ష బహిర్గతం లేదా స్పెక్యులర్ రిఫ్లెక్షన్ ద్వారా గాయం కలిగించవచ్చు. ఉదాహరణ: హీలియం-నియాన్ లేజర్ 5-500 mW, అనేక పరిశోధన మరియు చికిత్సా లేజర్‌లు.

క్లాస్ 4లో 500 mW కంటే ఎక్కువ శక్తి స్థాయిలు ఉన్న పరికరాలు ఉన్నాయి. అవి కంటికి, చర్మానికి ప్రమాదకరం మరియు అగ్ని ప్రమాదం కూడా. పుంజానికి గురికావడం, దాని స్పెక్యులర్ లేదా డిఫ్యూజ్ రిఫ్లెక్షన్‌లు కంటి మరియు చర్మ గాయాలకు కారణమవుతాయి. అన్ని భద్రతా చర్యలు తీసుకోవాలి. ఉదాహరణ: Nd:YAG లేజర్‌లు, డిస్‌ప్లేలు, శస్త్రచికిత్స, మెటల్ కట్టింగ్.

లేజర్ రేడియేషన్: రక్షణ

ప్రతి ప్రయోగశాల లేజర్‌లతో పనిచేసే వ్యక్తులకు తగిన రక్షణను అందించాలి. క్లాస్ 2, 3, లేదా 4 పరికరం నుండి వచ్చే రేడియేషన్ అనియంత్రిత ప్రాంతాలలో హాని కలిగించే గది కిటికీలు తప్పనిసరిగా కవర్ చేయబడాలి లేదా అలాంటి పరికరం పనిచేస్తున్నప్పుడు రక్షించబడాలి. గరిష్ట కంటి రక్షణను నిర్ధారించడానికి, క్రింది సిఫార్సు చేయబడింది.

• ప్రమాదవశాత్తు బహిర్గతం లేదా అగ్ని ప్రమాదాన్ని తగ్గించడానికి బండిల్ తప్పనిసరిగా ప్రతిబింబించని, మండే రక్షిత ఎన్‌క్లోజర్‌లో ఉండాలి. పుంజం సమలేఖనం చేయడానికి, ఫ్లోరోసెంట్ స్క్రీన్‌లు లేదా ద్వితీయ దృశ్యాలను ఉపయోగించండి; కళ్ళతో ప్రత్యక్ష సంబంధాన్ని నివారించండి.
• బీమ్ అమరిక ప్రక్రియ కోసం అతి తక్కువ శక్తిని ఉపయోగించండి. వీలైతే, ప్రాథమిక అమరిక విధానాల కోసం తక్కువ-తరగతి పరికరాలను ఉపయోగించండి. లేజర్ ఆపరేటింగ్ ప్రాంతంలో అనవసరమైన ప్రతిబింబ వస్తువుల ఉనికిని నివారించండి.
• షట్టర్లు మరియు ఇతర అడ్డంకులను ఉపయోగించి పని చేయని సమయాల్లో ప్రమాద జోన్‌లోకి పుంజం వెళ్లడాన్ని పరిమితం చేయండి. క్లాస్ 3b మరియు 4 లేజర్‌ల బీమ్‌ను సమలేఖనం చేయడానికి గది గోడలను ఉపయోగించవద్దు.
• ప్రతిబింబించని సాధనాలను ఉపయోగించండి. కనిపించే కాంతిని ప్రతిబింబించని కొన్ని పరికరాలు స్పెక్ట్రం యొక్క అదృశ్య ప్రాంతంలో ప్రతిబింబిస్తాయి.
• ప్రతిబింబించే నగలు ధరించవద్దు. మెటల్ ఆభరణాలు విద్యుత్ షాక్ ప్రమాదాన్ని కూడా పెంచుతాయి.

రక్షణ అద్దాలు

క్లాస్ 4 లేజర్‌లతో పనిచేసేటప్పుడు బహిరంగ ప్రమాదకర ప్రాంతం లేదా ప్రతిబింబించే ప్రమాదం ఉన్న చోట భద్రతా గ్లాసెస్ ధరించాలి. వారి రకం రేడియేషన్ రకం మీద ఆధారపడి ఉంటుంది. ప్రతిబింబాల నుండి రక్షించడానికి, ముఖ్యంగా ప్రసరించే ప్రతిబింబాల నుండి రక్షించడానికి మరియు సహజ రక్షణ రిఫ్లెక్స్ కంటి గాయాన్ని నిరోధించగల స్థాయికి రక్షణను అందించడానికి అద్దాలను ఎంచుకోవాలి. ఇటువంటి ఆప్టికల్ పరికరాలు పుంజం యొక్క కొంత దృశ్యమానతను నిర్వహిస్తాయి, చర్మం కాలిన గాయాలను నివారిస్తాయి మరియు ఇతర ప్రమాదాల సంభావ్యతను తగ్గిస్తాయి.

భద్రతా అద్దాలను ఎన్నుకునేటప్పుడు పరిగణించవలసిన అంశాలు:

• రేడియేషన్ స్పెక్ట్రం యొక్క తరంగదైర్ఘ్యం లేదా ప్రాంతం;
• ఒక నిర్దిష్ట తరంగదైర్ఘ్యం వద్ద ఆప్టికల్ సాంద్రత;
• గరిష్ట ప్రకాశం (W/cm2) లేదా బీమ్ పవర్ (W);
• లేజర్ వ్యవస్థ రకం;
• పవర్ మోడ్ - పల్సెడ్ లేజర్ రేడియేషన్ లేదా నిరంతర మోడ్;
• ప్రతిబింబ అవకాశాలు - స్పెక్యులర్ మరియు డిఫ్యూజ్;
• దృష్టి రేఖను;
• దృష్టి దిద్దుబాటు కోసం గ్లాసెస్ ధరించడానికి అనుమతించే దిద్దుబాటు కటకములు లేదా తగినంత పరిమాణంలో ఉండటం;
• సౌకర్యం;
• ఫాగింగ్ నిరోధించడానికి వెంటిలేషన్ రంధ్రాల ఉనికి;
• రంగు దృష్టిపై ప్రభావం;
• ప్రభావం నిరోధకత;
• అవసరమైన పనులను చేయగల సామర్థ్యం.

భద్రతా గ్లాసెస్ పాడైపోయే అవకాశం ఉన్నందున, ప్రయోగశాల భద్రతా కార్యక్రమంలో ఈ భద్రతా లక్షణాలను కాలానుగుణంగా తనిఖీ చేయాలి.

ఇరుకైన పుంజంలో, బైకాన్వెక్స్ కొలిమేటర్ లెన్స్ సాధారణంగా ఉపయోగించబడుతుంది. అయినప్పటికీ, పుంజం యొక్క అధిక-నాణ్యత ఫోకస్‌తో (లెన్స్ బిగింపు గింజను బిగించడం ద్వారా స్వతంత్రంగా చేయవచ్చు), పాయింటర్‌ను లేజర్ పుంజంతో ప్రయోగాలు చేయడానికి ఉపయోగించవచ్చు (ఉదాహరణకు, జోక్యాన్ని అధ్యయనం చేయడానికి). అత్యంత సాధారణ లేజర్ పాయింటర్ల శక్తి 0.1-50 mW; 2000 mW వరకు మరింత శక్తివంతమైనవి కూడా అమ్మకానికి అందుబాటులో ఉన్నాయి. వాటిలో చాలా వరకు, లేజర్ డయోడ్ మూసివేయబడలేదు, కాబట్టి అవి తీవ్ర హెచ్చరికతో విడదీయబడాలి. కాలక్రమేణా, ఓపెన్ లేజర్ డయోడ్ "కాలిపోతుంది", దీని వలన దాని శక్తి తగ్గుతుంది. కాలక్రమేణా, అటువంటి పాయింటర్ బ్యాటరీ స్థాయితో సంబంధం లేకుండా ఆచరణాత్మకంగా ప్రకాశిస్తుంది. గ్రీన్ లేజర్ పాయింటర్లు సంక్లిష్టమైన నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉంటాయి మరియు డిజైన్‌లో నిజమైన లేజర్‌లను మరింత గుర్తుకు తెస్తాయి.

లేజర్ పాయింటర్

లేజర్ పాయింటర్ల రకాలు

లేజర్ పాయింటర్ల యొక్క ప్రారంభ నమూనాలు హీలియం-నియాన్ (HeNe) గ్యాస్ లేజర్‌లను ఉపయోగించాయి మరియు 633 nm పరిధిలో రేడియేషన్‌ను విడుదల చేశాయి. వారు 1 mW కంటే ఎక్కువ శక్తిని కలిగి ఉన్నారు మరియు చాలా ఖరీదైనవి. ఈ రోజుల్లో, లేజర్ పాయింటర్లు సాధారణంగా 650-670 nm తరంగదైర్ఘ్యంతో తక్కువ ఖరీదైన రెడ్ డయోడ్‌లను ఉపయోగిస్తాయి. కొంచెం ఖరీదైన పాయింటర్లు λ=635 nmతో నారింజ-ఎరుపు డయోడ్‌లను ఉపయోగిస్తాయి, ఇవి కంటికి ప్రకాశవంతంగా ఉంటాయి, ఎందుకంటే మానవ కన్ను λ=670 nmతో కాంతి కంటే λ=635 nmతో కాంతిని బాగా చూస్తుంది. ఇతర రంగుల లేజర్ పాయింటర్లు కూడా ఉత్పత్తి చేయబడతాయి; ఉదాహరణకు, λ=532 nm ఉన్న ఆకుపచ్చ పాయింటర్ λ=635 nm ఉన్న ఎరుపు రంగుకు మంచి ప్రత్యామ్నాయం, ఎందుకంటే ఎరుపుతో పోలిస్తే మానవ కన్ను ఆకుపచ్చ కాంతికి దాదాపు 6 రెట్లు ఎక్కువ సున్నితంగా ఉంటుంది. ఇటీవల, λ=593.5 nmతో పసుపు-నారింజ పాయింటర్లు మరియు λ=473 nmతో బ్లూ లేజర్ పాయింటర్‌లు జనాదరణ పొందుతున్నాయి.

ఎరుపు లేజర్ పాయింటర్లు

లేజర్ పాయింటర్ యొక్క అత్యంత సాధారణ రకం. ఈ పాయింటర్లు కొలిమేటర్‌తో లేజర్ డయోడ్‌లను ఉపయోగిస్తాయి. శక్తి సుమారుగా ఒక మిల్లీవాట్ నుండి ఒక వాట్ వరకు మారుతుంది. కీ ఫోబ్ యొక్క ఫారమ్ ఫ్యాక్టర్‌లో తక్కువ-పవర్ పాయింటర్‌లు చిన్న "టాబ్లెట్" బ్యాటరీల ద్వారా శక్తిని పొందుతాయి మరియు ఈ రోజు (ఏప్రిల్ 2012) ధర సుమారు $1. శక్తివంతమైన రెడ్ పాయింటర్‌లు ధర/శక్తి నిష్పత్తి పరంగా చౌకైనవి. ఈ విధంగా, 200 mW శక్తితో ఫోకస్ చేయగల లేజర్ పాయింటర్, రేడియేషన్‌ను బాగా గ్రహించే పదార్థాలను మండించగల సామర్థ్యం (మ్యాచ్‌లు, ఎలక్ట్రికల్ టేప్, డార్క్ ప్లాస్టిక్ మొదలైనవి), సుమారు $ 20-30 ఖర్చవుతుంది. తరంగదైర్ఘ్యం సుమారు 650 nm.

అరుదైన రెడ్ లేజర్ పాయింటర్లు డయోడ్-పంప్డ్ సాలిడ్-స్టేట్ (DPSS) లేజర్‌ను ఉపయోగిస్తాయి మరియు 671 nm తరంగదైర్ఘ్యం వద్ద పనిచేస్తాయి.

ఆకుపచ్చ లేజర్ పాయింటర్లు

ఆకుపచ్చ లేజర్ పాయింటర్ పరికరం, DPSS రకం, తరంగదైర్ఘ్యం 532nm.

100mW లేజర్ పాయింటర్ పుంజం రాత్రి ఆకాశాన్ని లక్ష్యంగా చేసుకుంది.

గ్రీన్ లేజర్ పాయింటర్లను 2000లో విక్రయించడం ప్రారంభించారు. డయోడ్ పంప్డ్ సాలిడ్ స్టేట్ (DPSS) లేజర్ యొక్క అత్యంత సాధారణ రకం. గ్రీన్ లేజర్ డయోడ్లు ఉత్పత్తి చేయబడవు, కాబట్టి వేరే సర్క్యూట్ ఉపయోగించబడుతుంది. సాంప్రదాయిక రెడ్ పాయింటర్‌ల కంటే పరికరం చాలా క్లిష్టంగా ఉంటుంది మరియు గ్రీన్ లైట్ చాలా గజిబిజిగా ఉంటుంది.

ముందుగా, ఒక నియోడైమియం-డోప్డ్ యట్రియం ఆర్థోవనాడేట్ క్రిస్టల్ (Nd:YVO 4) λ=808 nmతో శక్తివంతమైన (సాధారణంగా >100 mW) ఇన్‌ఫ్రారెడ్ లేజర్ డయోడ్ ద్వారా పంప్ చేయబడుతుంది, ఇక్కడ రేడియేషన్ 1064 nmకి మార్చబడుతుంది. అప్పుడు, పొటాషియం టైటానిల్ ఫాస్ఫేట్ (KTiOPO 4, సంక్షిప్త KTP) యొక్క క్రిస్టల్ గుండా వెళితే, రేడియేషన్ ఫ్రీక్వెన్సీ రెట్టింపు అవుతుంది (1064 nm → 532 nm) మరియు కనిపించే ఆకుపచ్చ కాంతి పొందబడుతుంది. సర్క్యూట్ యొక్క సామర్థ్యం దాదాపు 20%, వీటిలో ఎక్కువ భాగం 808 మరియు 1064 nm IR కలయిక నుండి వస్తుంది. శక్తివంతమైన పాయింటర్‌లలో>50 mW, అవశేష IR రేడియేషన్‌ను తొలగించడానికి మరియు దృష్టికి నష్టం జరగకుండా ఉండటానికి ఇన్‌ఫ్రారెడ్ ఫిల్టర్ (IR ఫిల్టర్) తప్పనిసరిగా ఇన్‌స్టాల్ చేయబడాలి. గ్రీన్ లేజర్‌ల యొక్క అధిక శక్తి వినియోగాన్ని గమనించడం కూడా విలువైనదే - చాలా వరకు రెండు AA/AAA/CR123 బ్యాటరీలను ఉపయోగిస్తాయి.

473 nm (మణి రంగు)

ఈ లేజర్ పాయింటర్లు 2006లో కనిపించాయి మరియు గ్రీన్ లేజర్ పాయింటర్‌లకు సమానమైన ఆపరేటింగ్ సూత్రాన్ని కలిగి ఉన్నాయి. 473 nm కాంతి సాధారణంగా 946 nm లేజర్ కాంతి యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీని రెట్టింపు చేయడం ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడుతుంది. 946 nm పొందేందుకు, నియోడైమియం సంకలితాలతో కూడిన యట్రియం అల్యూమినియం గార్నెట్ యొక్క క్రిస్టల్ (Nd:YAG) ఉపయోగించబడుతుంది.

445 nm (నీలం)

ఈ లేజర్ పాయింటర్లలో, శక్తివంతమైన బ్లూ లేజర్ డయోడ్ నుండి కాంతి వెలువడుతుంది. ఈ పాయింటర్లలో చాలా వరకు లేజర్ హజార్డ్ క్లాస్ 4కి చెందినవి మరియు కళ్ళు మరియు చర్మానికి చాలా తీవ్రమైన ప్రమాదాన్ని కలిగిస్తాయి. సాంప్రదాయ దీపాలకు బదులుగా శక్తివంతమైన లేజర్ డయోడ్‌లను ఉపయోగించే ప్రొజెక్టర్ల కాసియో విడుదలకు సంబంధించి వారు చురుకుగా వ్యాప్తి చెందడం ప్రారంభించారు.

పర్పుల్ లేజర్ పాయింటర్లు

పర్పుల్ పాయింటర్‌లలోని కాంతి 405 nm తరంగదైర్ఘ్యంతో ఒక పుంజాన్ని విడుదల చేసే లేజర్ డయోడ్ ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడుతుంది. 405 nm యొక్క తరంగదైర్ఘ్యం మానవ దృష్టి ద్వారా గ్రహించబడిన పరిధి యొక్క పరిమితిలో ఉంది మరియు అందువల్ల అటువంటి పాయింటర్ల నుండి లేజర్ రేడియేషన్ మసకగా కనిపిస్తుంది. ఏమైనప్పటికీ, పాయింటర్ నుండి వచ్చే కాంతి కొన్ని వస్తువులను ఫ్లోరోస్ చేయడానికి కారణమవుతుంది, ఇది లేజర్ యొక్క ప్రకాశం కంటే కంటికి ప్రకాశవంతంగా ఉంటుంది.

405 nm లేజర్ డయోడ్‌ల భారీ ఉత్పత్తి ప్రారంభానికి సంబంధించి బ్లూ-రే డ్రైవ్‌లు వచ్చిన వెంటనే పర్పుల్ లేజర్ పాయింటర్లు కనిపించాయి.

పసుపు లేజర్ పాయింటర్లు

పసుపు లేజర్ పాయింటర్లు DPSS లేజర్‌ను ఉపయోగిస్తాయి, అది ఏకకాలంలో రెండు పంక్తులను విడుదల చేస్తుంది: 1064 nm మరియు 1342 nm. ఈ రేడియేషన్ నాన్ లీనియర్ క్రిస్టల్‌లోకి ప్రవేశిస్తుంది, ఇది ఈ రెండు లైన్ల ఫోటాన్‌లను గ్రహిస్తుంది మరియు 593.5 nm ఫోటాన్‌లను విడుదల చేస్తుంది (1064 మరియు 1342 nm ఫోటాన్‌ల మొత్తం శక్తి 593.5 nm ఫోటాన్ శక్తికి సమానం). అటువంటి పసుపు లేజర్ల సామర్థ్యం సుమారు 1%.

లేజర్ పాయింటర్లను ఉపయోగించడం

భద్రత

లేజర్ రేడియేషన్ కళ్లలోకి వస్తే ప్రమాదకరం.

సాంప్రదాయిక లేజర్ పాయింటర్లు 1-5 mW శక్తిని కలిగి ఉంటాయి మరియు విపత్తు తరగతి 2 - 3Aకి చెందినవి మరియు పుంజం చాలా కాలం పాటు లేదా ఆప్టికల్ పరికరాల ద్వారా మానవ కంటిలోకి మళ్లించబడితే ప్రమాదాన్ని కలిగిస్తుంది. 50-300 mW శక్తి కలిగిన లేజర్ పాయింటర్‌లు 3B తరగతికి చెందినవి మరియు ప్రత్యక్ష లేజర్ పుంజం, అలాగే స్పెక్యులర్ లేదా విస్తృతంగా ప్రతిబింబించేలా క్లుప్తంగా బహిర్గతం అయినప్పుడు కూడా కంటి రెటీనాకు తీవ్ర నష్టం కలిగించగలవు.

ఉత్తమంగా, లేజర్ పాయింటర్లు మాత్రమే చికాకు కలిగిస్తాయి. కానీ ఆ పుంజం ఎవరి కంటికి తగిలినా లేదా డ్రైవర్ లేదా పైలట్‌ని లక్ష్యంగా చేసుకుని వారి దృష్టి మరల్చగలిగితే లేదా అంధుడిని కూడా చేయగలిగితే పరిణామాలు ప్రమాదకరంగా ఉంటాయి. ఇది ప్రమాదానికి దారితీసినట్లయితే, అది నేర బాధ్యతను కలిగి ఉంటుంది.

పెరుగుతున్న అనేక "లేజర్ సంఘటనలు" రష్యా, కెనడా, USA మరియు UKలలో లేజర్ పాయింటర్‌లను పరిమితం చేయమని లేదా నిషేధించాలని డిమాండ్ చేస్తున్నాయి. ఇప్పటికే న్యూ సౌత్ వేల్స్‌లో లేజర్ పాయింటర్ కలిగి ఉన్నందుకు జరిమానా మరియు “లేజర్ దాడి” కోసం - 14 సంవత్సరాల వరకు జైలు శిక్ష.

పంప్ సూత్రం (అంటే ఆకుపచ్చ, పసుపు మరియు నారింజ)పై పనిచేసే అత్యంత చౌకైన చైనీస్ లేజర్‌లు ఆర్థిక కారణాల వల్ల IR ఫిల్టర్‌ను కలిగి ఉండవని మరియు అలాంటి లేజర్‌లు వాస్తవానికి కళ్ళకు ఎక్కువ ప్రమాదాన్ని కలిగిస్తాయని కూడా పరిగణనలోకి తీసుకోవడం చాలా ముఖ్యం. తయారీదారులు పేర్కొన్నారు.

గమనికలు

లింకులు

• లేజర్ పాయింటర్ సేఫ్టీ వెబ్‌సైట్ భద్రతా డేటాను కలిగి ఉంటుంది

లేజర్ రేడియేషన్ వ్యవధి

లేజర్ రూపకల్పన ద్వారా వ్యవధి నిర్ణయించబడుతుంది. కాలక్రమేణా రేడియేషన్ పంపిణీ యొక్క క్రింది సాధారణ రీతులు వేరు చేయబడతాయి:

నిరంతర మోడ్;

పల్స్ మోడ్, పల్స్ వ్యవధి పంప్ దీపం యొక్క ఫ్లాష్ వ్యవధి ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది, సాధారణ వ్యవధి Dfl ~ 10-3 సె;

రెసొనేటర్ యొక్క Q- స్విచింగ్ మోడ్ (రేడియేషన్ పల్స్ యొక్క వ్యవధి లేసింగ్ థ్రెషోల్డ్ పైన పంపింగ్ చేయడం మరియు Q- ఫ్యాక్టర్‌పై మారే వేగం మరియు వేగం ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది, సాధారణ వ్యవధి 10-9 పరిధిలో ఉంటుంది - 10-8 సె, ఇది రేడియేషన్ వ్యవధి యొక్క నానోసెకండ్ పరిధి అని పిలవబడేది);

రెసొనేటర్‌లో సింక్రొనైజేషన్ మోడ్ మరియు లాంగిట్యూడినల్ మోడ్‌లు (రేడియేషన్ పల్స్ వ్యవధి Dfl ~ 10-11 సె - రేడియేషన్ వ్యవధి యొక్క పికోసెకండ్ పరిధి);

రేడియేషన్ పప్పులను బలవంతంగా తగ్గించే వివిధ రీతులు (Dfl ~ 10-12 సె).

రేడియేషన్ శక్తి సాంద్రత

లేజర్ రేడియేషన్ అధిక శక్తి సాంద్రతతో ఇరుకైన పుంజంలోకి కేంద్రీకరించబడుతుంది.

రేడియేషన్ పవర్ డెన్సిటీ Ps అనేది లేజర్ పుంజం యొక్క క్రాస్-సెక్షన్ ద్వారా క్రాస్-సెక్షనల్ ప్రాంతానికి వెళ్లే రేడియేషన్ పవర్ నిష్పత్తి ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది మరియు పరిమాణం W cm-2 ఉంటుంది.

దీని ప్రకారం, రేడియేషన్ శక్తి సాంద్రత Ws అనేది లేజర్ పుంజం యొక్క క్రాస్-సెక్షన్ ద్వారా క్రాస్-సెక్షనల్ ప్రాంతానికి వెళ్లే శక్తి యొక్క నిష్పత్తి ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది మరియు పరిమాణం J cm-2 ఉంటుంది.

ఒకే దశలో అంతరిక్షంలో ఎంచుకున్న పాయింట్ వద్దకు చేరుకునే వ్యక్తిగత అణువుల యొక్క భారీ సంఖ్యలో పొందికైన రేడియేషన్ల శక్తిని జోడించడం వల్ల లేజర్ పుంజంలోని శక్తి సాంద్రత పెద్ద విలువలకు చేరుకుంటుంది.

ఆప్టికల్ లెన్స్ వ్యవస్థను ఉపయోగించి, పొందికైన లేజర్ రేడియేషన్ వస్తువు యొక్క ఉపరితలంపై తరంగదైర్ఘ్యంతో పోల్చదగిన చిన్న ప్రాంతంపై కేంద్రీకరించబడుతుంది.

ఈ సైట్ వద్ద లేజర్ రేడియేషన్ యొక్క శక్తి సాంద్రత అపారమైన విలువలను చేరుకుంటుంది. సైట్ మధ్యలో శక్తి సాంద్రత:

ఇక్కడ P అనేది లేజర్ రేడియేషన్ యొక్క అవుట్పుట్ పవర్;

D అనేది ఆప్టికల్ సిస్టమ్ యొక్క లెన్స్ యొక్క వ్యాసం;

l - తరంగదైర్ఘ్యం;

f అనేది ఆప్టికల్ సిస్టమ్ యొక్క ఫోకల్ పొడవు.

అపారమైన శక్తి సాంద్రత కలిగిన లేజర్ రేడియేషన్, వివిధ పదార్థాలను ప్రభావితం చేస్తుంది, సంఘటన కేంద్రీకృత రేడియేషన్ ప్రాంతంలో వాటిని నాశనం చేస్తుంది మరియు ఆవిరైపోతుంది. అదే సమయంలో, పదార్థం యొక్క ఉపరితలంపై లేజర్ రేడియేషన్ సంభవించే ప్రాంతంలో, దానిపై వందల వేల మెగాపాస్కల్స్ యొక్క తేలికపాటి పీడనం సృష్టించబడుతుంది.

తత్ఫలితంగా, రేడియేషన్ తరంగదైర్ఘ్యానికి సమానమైన వ్యాసం ఉన్న ప్రదేశంలో లేజర్ రేడియేషన్‌ను కేంద్రీకరించడం ద్వారా, 106 MPa యొక్క కాంతి పీడనాన్ని పొందడం సాధ్యమవుతుందని, అలాగే 1014- విలువలను చేరుకునే అపారమైన రేడియేషన్ శక్తి సాంద్రతలను పొందడం సాధ్యమవుతుందని మేము గమనించాము. 1016 W.cm-2, అనేక మిలియన్ కెల్విన్ వరకు ఉష్ణోగ్రతలు.

ఆప్టికల్ క్వాంటం రెసొనేటర్ యొక్క బ్లాక్ రేఖాచిత్రం

లేజర్ మూడు ప్రధాన భాగాలను కలిగి ఉంటుంది: క్రియాశీల మాధ్యమం, పంప్ పరికరం మరియు ఆప్టికల్ కుహరం. కొన్నిసార్లు థర్మల్ స్టెబిలైజేషన్ పరికరం కూడా జోడించబడుతుంది.

మూర్తి 3 - లేజర్ బ్లాక్ రేఖాచిత్రం

1) క్రియాశీల మాధ్యమం.

ఉద్దీపన ఉద్గారాల కారణంగా ప్రతిధ్వని శోషణ మరియు విస్తరణ కోసం, వేవ్ అణువులు లేదా అణువుల వ్యవస్థలు కావలసిన ఫ్రీక్వెన్సీకి "ట్యూన్ చేయబడిన" పదార్థం గుండా వెళ్లడం అవసరం. మరో మాటలో చెప్పాలంటే, పదార్థం యొక్క పరమాణువులకు శక్తి స్థాయిలు E2 - E1లో వ్యత్యాసం తప్పనిసరిగా ప్లాంక్ స్థిరాంకంతో గుణించబడిన విద్యుదయస్కాంత తరంగం యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీకి సమానంగా ఉండాలి: E2 - E1 = hn. ఇంకా, ప్రేరేపిత ఉద్గారాలు శోషణపై ప్రబలంగా ఉండాలంటే, దిగువ స్థాయి కంటే ఎగువ శక్తి స్థాయిలో ఎక్కువ అణువులు ఉండాలి. ఇది సాధారణంగా జరగదు. అంతేకాకుండా, ఏదైనా అణువుల వ్యవస్థ, తగినంత కాలం పాటు తనకు తానుగా మిగిలిపోయింది, తక్కువ ఉష్ణోగ్రత వద్ద దాని పర్యావరణంతో సమతుల్యతలోకి వస్తుంది, అనగా. అత్యల్ప శక్తి స్థితికి చేరుకుంటుంది. అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద, వ్యవస్థలోని కొన్ని పరమాణువులు థర్మల్ మోషన్ ద్వారా ఉత్తేజితమవుతాయి. అనంతమైన అధిక ఉష్ణోగ్రత వద్ద, అన్ని క్వాంటం స్థితులు సమానంగా నింపబడతాయి. కానీ ఉష్ణోగ్రత ఎల్లప్పుడూ పరిమితంగా ఉంటుంది కాబట్టి, పరమాణువుల యొక్క ప్రధాన నిష్పత్తి అత్యల్ప స్థితిలో ఉంటుంది మరియు అధిక స్థితులు, అవి తక్కువగా నిండి ఉంటాయి. సంపూర్ణ ఉష్ణోగ్రత T వద్ద అత్యల్ప స్థితిలో n0 పరమాణువులు ఉంటే, ఉత్తేజిత స్థితిలో ఉన్న పరమాణువుల సంఖ్య, అత్యల్ప స్థితి యొక్క శక్తి కంటే E మొత్తంలో శక్తిని మించి ఉంటుంది, ఇది బోల్ట్జ్‌మాన్ పంపిణీ ద్వారా ఇవ్వబడుతుంది: n=n0e -E/kT, ఇక్కడ k అనేది బోల్ట్జ్‌మాన్ స్థిరాంకం. సమతౌల్య పరిస్థితుల్లో తక్కువ స్థితులలో ఎల్లప్పుడూ ఎక్కువ పరమాణువులు ఉంటాయి కాబట్టి, అటువంటి పరిస్థితులలో ప్రేరేపిత ఉద్గారాల కారణంగా యాంప్లిఫికేషన్ కంటే శోషణ ఎల్లప్పుడూ ప్రబలంగా ఉంటుంది. ఒక నిర్దిష్ట ఉత్తేజిత స్థితిలో ఉన్న పరమాణువులను కృత్రిమంగా ఈ స్థితికి బదిలీ చేయడం ద్వారా మాత్రమే సృష్టించబడతాయి మరియు నిర్వహించబడతాయి మరియు అవి ఉష్ణ సమతుల్యతకు తిరిగి రావడం కంటే వేగంగా ఉంటాయి. ఉత్తేజిత పరమాణువులు అధికంగా ఉండే వ్యవస్థ ఉష్ణ సమతౌల్యానికి మొగ్గు చూపుతుంది మరియు అటువంటి పరమాణువులను సృష్టించడం ద్వారా అది అసమాన స్థితిలో నిర్వహించబడాలి.

2) రెసొనేటర్.

ఆప్టికల్ రెసొనేటర్ అనేది ప్రత్యేకంగా సరిపోలిన రెండు అద్దాల వ్యవస్థ, ఆకస్మిక పరివర్తనాల కారణంగా రెసొనేటర్‌లో ఉత్పన్నమయ్యే బలహీనమైన ఉద్దీపన ఉద్గారాలు అద్దాల మధ్య ఉంచిన క్రియాశీల మాధ్యమం గుండా అనేక సార్లు విస్తరించబడతాయి. అద్దాల మధ్య రేడియేషన్ యొక్క బహుళ ప్రతిబింబాల కారణంగా, క్రియాశీల మాధ్యమం యొక్క పొడుగు రెసొనేటర్ అక్షం యొక్క దిశలో సంభవిస్తుంది, ఇది లేజర్ రేడియేషన్ యొక్క అధిక నిర్దేశకతను నిర్ణయిస్తుంది. మరింత సంక్లిష్టమైన లేజర్‌లు కుహరాన్ని ఏర్పరచడానికి నాలుగు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ అద్దాలను ఉపయోగిస్తాయి. ఈ అద్దాల తయారీ మరియు సంస్థాపన యొక్క నాణ్యత ఫలిత లేజర్ వ్యవస్థ యొక్క నాణ్యతకు కీలకం. అలాగే, తిరిగే అద్దాలు, మాడ్యులేటర్లు, ఫిల్టర్లు మరియు శోషకాలు వంటి వివిధ ప్రభావాలను సాధించడానికి అదనపు పరికరాలను లేజర్ సిస్టమ్‌లో అమర్చవచ్చు. వారి ఉపయోగం మీరు లేజర్ రేడియేషన్ పారామితులను మార్చడానికి అనుమతిస్తుంది, ఉదాహరణకు, తరంగదైర్ఘ్యం, పల్స్ వ్యవధి మొదలైనవి.

రెసొనేటర్ అనేది ఆపరేటింగ్ తరంగదైర్ఘ్యం, అలాగే లేజర్ యొక్క ఇతర లక్షణాలను నిర్ణయించే ప్రధాన కారకం. లేజర్‌ను నిర్మించగల వందల లేదా వేల వేర్వేరు పని ద్రవాలు ఉన్నాయి. ఎలక్ట్రాన్ జనాభా విలోమం యొక్క ప్రభావాన్ని పొందడానికి పని చేసే ద్రవం "పంప్" చేయబడుతుంది, ఇది ఫోటాన్ల ఉద్దీపన మరియు ఆప్టికల్ యాంప్లిఫికేషన్ ప్రభావాన్ని కలిగిస్తుంది. కింది పని ద్రవాలు లేజర్లలో ఉపయోగించబడతాయి.

లిక్విడ్, ఉదాహరణకు డై లేజర్‌లలో, మిథనాల్, ఇథనాల్ లేదా ఇథిలీన్ గ్లైకాల్ వంటి సేంద్రీయ ద్రావకం ఉంటుంది, దీనిలో కొమారిన్ లేదా రోడమైన్ వంటి రసాయన రంగులు కరిగిపోతాయి. రంగు అణువుల కాన్ఫిగరేషన్ పని తరంగదైర్ఘ్యాన్ని నిర్ణయిస్తుంది.

కార్బన్ డయాక్సైడ్, ఆర్గాన్, క్రిప్టాన్ వంటి వాయువులు లేదా హీలియం-నియాన్ లేజర్‌లలోని మిశ్రమాలు. ఇటువంటి లేజర్లు చాలా తరచుగా ఎలక్ట్రికల్ డిశ్చార్జెస్ ద్వారా పంప్ చేయబడతాయి.

స్ఫటికాలు మరియు గాజు వంటి ఘనపదార్థాలు. ఘన పదార్థం సాధారణంగా క్రోమియం, నియోడైమియం, ఎర్బియం లేదా టైటానియం అయాన్లను చిన్న మొత్తంలో జోడించడం ద్వారా డోప్ చేయబడుతుంది (యాక్టివేట్ చేయబడింది). ఉపయోగించే సాధారణ స్ఫటికాలు అల్యూమినియం గార్నెట్ (YAG), యట్రియం లిథియం ఫ్లోరైడ్ (YLF), నీలమణి (అల్యూమినియం ఆక్సైడ్) మరియు సిలికేట్ గాజు. అత్యంత సాధారణ ఎంపికలు Nd:YAG, టైటానియం నీలమణి, క్రోమియం నీలమణి (రూబీ అని కూడా పిలుస్తారు), క్రోమియం డోప్డ్ స్ట్రోంటియం లిథియం అల్యూమినియం ఫ్లోరైడ్ (Cr:LiSAF), Er:YLF మరియు Nd:గ్లాస్ (నియోడైమియం గ్లాస్). సాలిడ్-స్టేట్ లేజర్‌లు సాధారణంగా ఫ్లాష్ ల్యాంప్ లేదా ఇతర లేజర్ ద్వారా పంప్ చేయబడతాయి.

సెమీకండక్టర్స్. శక్తి స్థాయిల మధ్య ఎలక్ట్రాన్ల పరివర్తన రేడియేషన్‌తో కలిసి ఉండే పదార్థం. సెమీకండక్టర్ లేజర్‌లు చాలా కాంపాక్ట్ మరియు ఎలక్ట్రిక్ కరెంట్‌తో పంప్ చేయబడతాయి, వీటిని CD ప్లేయర్‌ల వంటి వినియోగదారు పరికరాలలో ఉపయోగించేందుకు వీలు కల్పిస్తుంది.

3) పంపింగ్ పరికరం.

పంప్ మూలం వ్యవస్థకు శక్తిని సరఫరా చేస్తుంది. ఇది ఎలక్ట్రికల్ స్పార్క్ గ్యాప్, ఫ్లాష్ ల్యాంప్, ఆర్క్ ల్యాంప్, మరొక లేజర్, రసాయన ప్రతిచర్య లేదా పేలుడు పదార్థం కావచ్చు. నేరుగా ఉపయోగించే పంపింగ్ పరికరం రకం ఉపయోగించిన పని ద్రవంపై ఆధారపడి ఉంటుంది మరియు వ్యవస్థకు శక్తిని సరఫరా చేసే పద్ధతిని కూడా నిర్ణయిస్తుంది. ఉదాహరణకు, హీలియం-నియాన్ లేజర్‌లు హీలియం-నియాన్ గ్యాస్ మిశ్రమంలో విద్యుత్ ఉత్సర్గలను ఉపయోగిస్తాయి మరియు నియోడైమియం-డోప్డ్ యట్రియం అల్యూమినియం గార్నెట్ (Nd:YAG లేజర్‌లు) ఆధారంగా లేజర్‌లు జినాన్ ఫ్లాష్ ల్యాంప్ నుండి ఫోకస్డ్ లైట్‌ని ఉపయోగిస్తాయి మరియు ఎక్సైమర్ లేజర్‌లు దీని శక్తిని ఉపయోగిస్తాయి. రసాయన ప్రతిచర్యలు.