Utilizarea radiatiei laser in studiul atmosferei terestre

1x punct

categorie: Fizica

nota: 9.72

nivel: Facultate

1.1. Primul laser romanesc
Romania a fost a patra tara din lume in care s-au realizat laseri in urma unor cercetari intreprinse de un colectiv condus de Ion I. Agarbiceanu (fiul scriitorului Ion Agarbiceanu). Rezultatul lor a fost raportat in 1961.II.Principiul functionarii laserului.Laserul este un dispozitiv complex ce utilizeaza un mediu activ laser, ce poate fi solid, lichid sau gazos,[...]
DOWNLOAD REFERAT

Preview referat: Utilizarea radiatiei laser in studiul atmosferei terestre

1.1. Primul laser romanesc
Romania a fost a patra tara din lume in care s-au realizat laseri in urma unor cercetari intreprinse de un colectiv condus de Ion I. Agarbiceanu (fiul scriitorului Ion Agarbiceanu). Rezultatul lor a fost raportat in 1961.II.Principiul functionarii laserului.Laserul este un dispozitiv complex ce utilizeaza un mediu activ laser, ce poate fi solid, lichid sau gazos, si o cavitate optica rezonanta. Mediul activ, cu o compozitie si parametri determinati, primeste energie din exterior prin ceea ce se numeste pompare. Pomparea se poate realiza electric sau optic, folosind o sursa de lumina (flash, alt laser etc.) si duce la excitarea atomilor din mediul activ, adica aducerea unora din electronii din atomii mediului pe niveluri de energie superioare.

Fata de un mediu aflat in echilibru termic, acest mediu pompat ajunge sa aiba mai multi electroni pe starile de energie superioare, fenomen numit inversie de populatie. Un fascicul de lumina care trece prin acest mediu activat va fi amplificat prin dezexcitarea stimulata a atomilor, proces in care un foton care interactioneaza cu un atom excitat determina emisia unui nou foton, de aceeasi directie, lungime de unda, faza si stare de polarizare. Astfel este posibil ca pornind de la un singur foton, generat prin emisie spontana, sa se obtina un fascicul cu un numar imens de fotoni, toti avind aceleasi caracteristici cu fotonul initial. Acest fapt determina caracteristica de coerenta a fasciculelor laser.

Rolul cavitatii optice rezonante, formata de obicei din doua oglinzi concave aflate la capetele mediului activ, este acela de a selecta fotonii generati pe o anumita directie (axa optica a cavitatii) si de a-i recircula numai pe acestia de cit mai multe ori prin mediul activ. Trecerea fotonilor prin mediul activ are ca efect dezexcitarea atomilor si deci micsorarea factorului de amplificare optica a mediului. Se ajunge astfel la un echilibru activ, in care numarul atomilor excitati prin pompare este egal cu numarul atomilor dezexcitati prin emisie stimulata, punct in care laserul ajunge la o intensitate constanta.

Avind in vedere ca in mediul activ si in cavitatea optica exista pierderi prin absorbtie, reflexie partiala, imprastiere, difractie, exista un nivel minim, de prag, al energiei care trebuie furnizata mediului activ pentru a se obtine efectul laser.In functie de tipul mediului activ si de modul in care se realizeaza pomparea acestuia laserul poate functiona in unda continua sau in impulsuri. Primul maser si primul laser functionau in regim de impulsuri.

In functie de tipul de laser si de aplicatia pentru care a fost construit, puterea transportata de fascicul poate fi foarte diferita. Astfel, daca diodele laser folosite pentru citirea discurilor compacte este de ordinul a numai 5 mW, laserii cu CO2 folositi in aplicatii industriale de taiere a metalelor pot avea in mod curent intre 100 W si 3000 W. In mod experimental sau pentru aplicatii speciale unii laseri ajung la puteri mult mai mari; cea mai mare putere raportata a fost in 1996 de 1,25 PW (petawatt, 1015 W).

3.2. Monocromaticitate
Majoritatea laserilor au un spectru de emisie foarte ingust, ca urmare a modului lor de functionare, in care numarul mic de fotoni initiali este multiplicat prin "copiere" exacta, producind un numar mare de fotoni identici. In anumite cazuri spectrul este atit de ingust (lungimea de unda este atit de bine determinata) incit fasciculul isi pastreaza relatia de faza pe distante imense. Aceasta permite folosirea laserilor in metrologie pentru masurarea distantelor cu o precizie extrem de buna, prin interferometrie. Aceeasi calitate permite folosirea acestor laseri in holografie.
3.3.Directionalitate

In timp ce lumina unei surse obisnuite (bec cu incandescenta, tub fluorescent, lumina de la Soare) cu greu poate fi transformata intr-un fascicul paralel cu ajutorul unor sisteme optice de colimare, lumina laser este in general emisa de la bun inceput sub forma unui fascicul paralel. Aceasta se explica prin actiunea cavitatii optice rezonante de a selecta fotonii care se propaga paralel cu axa cavitatii. Astfel, in timp ce un reflector obisnuit de lumina, orientat de pe Pamint spre Luna, lumineaza pe suprafata Lunii o suprafata de aproximativ 27.000 km in diametru, fasciculul unui laser nepretentios cu heliu-neon lumineaza pe Luna o suprafata cu diametrul mai mic de 2 km. Folosind laseri mai performanti si avind la dispozitie pe suprafata Lunii retroreflectoare (colturi de cub, care reflecta lumina incidenta pe aceeasi directie) a fost posibila determinarea cu foarte mare precizie a distantei de la Pamint la Luna.
DOWNLOAD REFERAT
« mai multe referate din Fizica

CAUTA REFERAT

TRIMITE REFERAT CERE REFERAT
Referatele si lucrarile oferite de E-referate.ro au scop educativ si orientativ pentru cercetare academica.
Confidentialitatea ta este importanta pentru noi

E-referate.ro utilizeaza fisiere de tip cookie pentru a personaliza si imbunatati experienta ta pe Website-ul nostru. Te informam ca ne-am actualizat termenii si conditiile de utilizare pentru a integra cele mai recente modificari privind protectia persoanelor fizice in ceea ce priveste prelucrarea datelor cu caracter personal. Inainte de a continua navigarea pe Website-ul nostru te rugam sa aloci timpul necesar pentru a citi si intelege continutul Politicii de Cookie. Prin continuarea navigarii pe Website-ul nostru confirmi acceptarea utilizarii fisierelor de tip cookie conform Politicii de Cookie. Nu uita totusi ca poti modifica in orice moment setarile acestor fisiere cookie urmarind instructiunile din Politica de Cookie.


Politica de Cookie
Am inteles