Commentaire les lasers fonctionnent, commentaire faire laser juin de lumière.

Commentaire les lasers fonctionnent, commentaire faire laser juin de lumière.

Lasers

par Chris Woodford. Dernière mise à jour 10 Août, ici 2016.

L Asers are Étonnants Faisceaux lumineux ASSEZ puissants versent Faire un zoom miles dans le ciel ous couper à Travers des morceaux de métal. Bien Qu’ils semblent inventions Assez Récentes, ILS Ont Été Effectivement Avec Nous pendentif non demi-siècle: la théorie was figuré en 1958; le premier laser pratique was Construit en 1960. Une époque this, les lasers are des exemples passionnants de la scientifique de pointe: agent secret 007, James Bond, was Presque coupé en deux par laser faisceau non Dans le film de 1964 Le doigt d’or. Mais une partie à Les méchants de James Bond, personne d’Autre Avait Une idée de Ce qu’il faut faire des lasers with; Célèbre, ILS were décrits Comme "solution juin à la Recherche d’un Problème." Aujourd’hui, Nous Avons Tous les lasers Dans nos maisons (en CD et DVD), Dans Nos bureaux (Dans les Imprimantes laser), ET la DANS LES MAGASINS Où nous FAISONS Nos cours (Dans les scanners de codes à barres). Nos vêtements Sont coupés Avec des lasers, fixons NOUS Notre vision Avec Eux, et Nous envoyons des courriels ET recevons-sur Internet AVEC des Signaux lasers Feu vers le bas des câbles A fibres Optiques. Que Nous en soyons conscients ous non, Nous utilisons Tous les lasers Toute la journée, but Combien d’entre nous comprennent Vraiment Ce qu’ils are ous commentaire ILS fonctionnent?

L’idée de base de laser d’ONU is simple. Il tuyau non est qui CONCENTRE la lumière encore et encore Jusqu’a Ce qu’il Emerge Dans un faisceau très puissant. Mais commentaire ACDE se produit, Exactement? Qu’est-ce qui passe à l’intérieur d’laser non? Jetons Un coup d’oeil de plus de près!

Photo: Une expérience scientifique verser verify l’alignement des Équipements Optiques en Utilisant des Faisceaux laser, réalisée à Naval Surface de l’US Navy Warfare Center (NSWC). Photo par Greg Vojtko with la permission de l’US Navy.

Qu’est-ce laser Qu’un?

Les lasers are ainsi que de lampes de poche Juste puissants. La différence between lumière ordinaire et la lumière laser is Comme La difference between les ondulations Dans your bathtub et d’enormes vagues sur la mer. Vous Avez Probablement Remarque Que Si vous déplacez Vos secteur avant et en arrière in the bathtub, You can faire des vagues Assez fortes. If you continuez de Bouger Vos secteur en phase de with les ondes Que vous Faites, les vagues deviennent de plus salle, plus grande. Imaginez faire ACDE Quelques millions de foie Dans l’océan ouvert. Avant Longtemps, vous Auriez des vagues montagneuses Imposantes sur Votre tête! Un fait de laser journey de Similaire with des ondes lumineuses. Il commence with la lumière et continuer d’Faible ajouter de plus salle, plus d’énergie de Sorte Que les ondes lumineuses deviennent de plus salle, plus Concentrée.

Photo: Il is beaucoup, plus facile de faire des Faisceaux suivent laser des trajectoires precises Que des Faisceaux lumineux ordinaires, comme dans un this expérience verser Developper de Meilleures Cellules solaires. Photo par Warren Gretz gracieuseté de US DOE / NREL (Department of / National Renewable Energy Laboratory Energy).

Si you have same vu laser non Dans un laboratoire scientifique, vous Aurez Remarque Deux différences très IMPORTANTES tout de suite:

  • Si juin lampe produit "blanc" la lumière (un mélange de toutes les couleurs différentes, vous par des ondes lumineuses de Toutes Les Fréquences Différentes), non fait au laser Ce qu’on Qu’Appelle monochromatique la lumière (d’Un seul, La Frequence très Précise et la couleur—Souvent rouge vif ous vert OÜ non invisible "Couleur" tells Que infrarouge ous ultraviolet).
  • Lorsqu’un faisceau de lumière se Propage à Travers Une lentille Dans la cour de cône non et Assez floue, non pneumatique laser, non faisceau étroit, plus beaucoup sur Serré beaucoup de distance de juin, plus longue (Nous disons Qu’il est très collimater ).

Il y a juin third différence Important Que vous ne l’Avez Remarque:

  • When les ondes lumineuses Dans un faisceau de lumière are Tous pêle-mêle (avec les crêtes de Quelques poutres mixtes Avec les creux des autres), les vagues à la lumière laser à l’are Exactement étape: la crête de vague each is with alignée la crête de each d’Autres ondes. Nous disons la lumière laser is cohérent. Pensez à non faisceau de lumière Comme une foule de navetteurs, et pousser pousser, bousculer their chemin vers le quai d’Une gare de chemin de fer; par comparaison, non laser faisceau is Comme un défilé de soldats Tous marchant à l’étape précisement.

CÉS trois lasers choisit de police Faisceaux abrégées, et Incroyablement puissants Utiles d’énergie.

Commentaire fonctionnent les lasers

Avant de Pouvoir Comprendre commentaire Fonctionne laser non, VOUS AVEZ Besoin de savoir commentaires non may atome Donner de la lumière. Si Vous n’êtes pas de savoir commenter Sûr ACDE se produit, jetez Un oeil à la boîte commenter les Atomes font la Lumière dans notre article d’introduire sur la lumière.

Un is laser juin Effectivement la machine Qui fait des milliards d’Atomes des milliards de pomper les photons (particules de lumière) tout à la foie AFIN Qu’ils alignent verser l’ancien non faisceau lumineux très concentré.

Qu’est-ce que VOUS AVEZ Besoin de faire laser non?

Nous Avons Besoin de deux éléments de base:

  1. Une chargé d’Atomes (solide, liquide ous gaz) avec des électrons en Eux Que Nous pouvons stimuler. Céci is Connu Comme le Moyen ou, Parfois, l’amplification ous "Gain" Moyen (Parce Que le gain de is Un autre Mot pour l’amplification).
  2. Quelque chose versez stimuler les Atomes with, Comme flash tube de non (est comme la lampe éclair au xénon Dans un photo appareil) OÜ non laser Autre.

Un rouge laser typique contiendra Un long cristal en rubis (le moyen, INDIQUE Dans l’illustration ci-dessous Comme une barre rouge) with a le tube flash (en Lignes jaunes zig-zag) enroulé Autour de lui. Le tube de Flash Un peu à juin ressemblent à celles bande de lumière fluorescente, il only is enroulé autour du cristal de rubis et il clignote De temps en temps est comme la lampe flash de photo d’ONU d’appareil.

Commentaire le tube de Flash et le font de cristal laser faisceau non?

  1. Une alimentation électrique à haute tension déchirons le Flash de tube trachéal hors tension.
  2. Each foie that the Tube clignote, il "pumps" énergie Dans le cristal de rubis. Les bouffées Il fait Injecter l’énergie a Dans Le cristal sous La forme de photons.
  3. Atomes in the cristal de rubis (gros blobs verts) this absorbant énergie Dans un absorption de Processus Appelé. Atoms absorbant l’énergie when their d’électrons sautent non niveau d’énergie, plus Élevé. Après Quelques millisecondes, les électrons retournent à their niveau d’énergie d’origine (état fondamental) en photons non dégageant de lumière (petit blobs bleu). Céci is Appelé émission spontanée.
  4. Les photons Que les Atomes émettent zoom vers le haut et vers le bas à l’intérieur du cristal de rubis, voyageant à la vitesse de la lumière.
  5. Tout also Souvent, l’ONU photons de CES STIMULE non atome déjà excité. When ACDE se produit, l’atome excité Emet non photon et obtenons notre photon NOUS originel dos also bien. Céci is Appelé l’émission stimulée. Maintenant, photon non de lumière un produit deux, de la lumière Sorte Que was amplifié (augmentation de la vigueur). En d’Autres Termes, " l ight non mplification"(Une augmentation de la quantity de lumière) was Causé par " s mission e timulated de r adiation" (D’où le nom "laser", Parce Que this Exactement commentaire non Fonctionne laser!)
  6. Un miroir à juin Extrémité du laser tube maintient les photons à l’intérieur rebondissant du cristal.
  7. Un miroir partiel à L’Autre Extrémité du tuyau Quelques photons de rebondit arrière Dans le cristal Mais laisse Une certaine évasion.
  8. Les photons Qui fuient Forment non faisceau très concentré de lumière puissant laser.

Commentaire les lasers font la lumière?

Si c’est AUTANT de détails Qué VOUS VOULEZ Savoir-sur les lasers, You can Arrêter de lire Maintenant SAUTER ous, plus loin Sur la page Types lasers DE. section passe en revue This les Mêmes les points de la case ci-dessus Dans Un peu plus en détail, et Un peu plus "théoriquement."

Souvent la lu de Vous DANS LES livres Qui "laser" Amplification par Lumière signifié émission stimulée de rayonnement. C’est une bouchée complexe et déroutant, Mais si vous en dehors Tirez Lentement, il is en fait très juin explicitation claire de la Façon Dont les lasers font their Faisceaux de lumière super-puissant.

émission spontanée

Commençons par la "R" du laser: les Rayonnements. Le rayonnement des lasers font n’à rien à voir with dangereux radioactivité. la substance Qui Rend Les Compteurs Geiger click, Qui crachent des Atomes Quand ILS brisent ensemble ous en tombent en morceaux. Les lasers font non rayonnement électromagnétique. tout est comme la lumière ordinaire. les ondes radio. radiographies. et infrarouge. Bien Qu’il Soit encore produit par des Atomes, ILS police ("émettre") D’une Manière Différente Totalement, when les électrons sautent de haut en bas à l’intérieur. Nous pouvons à Penser électrons Dans les Atomes assis sur les levels d’énergie, Qui sont Un peu Comme les barreaux d’échelle juin. Normalement, les électrons au niveau are assis le plus de bas possibles, CE Qui est l’état Appelé fondamental de l’atome. Si vous Tirez Dans la bonne quantity d’énergie, vous can Déplacer non électron d’ONU niveau, sur le Prochain échelon de la "échelle." Qui est Appelé absorption et, DANS SON nouvel état, Nous disons Que les Atomes de exciter —Mais il is also instable. Il revient très vite à l’état fondamental en émettant l’énergie Qu’il Absorbe photon non (juin particule de lumière). Nous appelons this Processus émission spontanée de rayonnement: l’atome donne au large (émettant des radiations) la lumière par lui-même (spontanément).

Photo: De bougies à ampoules et lucioles versez les lampes de poche, Toutes les formes classiques de travaux légers à Travers le Processus d’émission spontanée. Dans Une bougie. la combustion (la réaction chimique Entre l’oxygène et le combustible, DANS CE CAS, la cire) et exciter Les Atomes Sie les instables de Rend. ILs émettent de la lumière Quand ils reviennent à their (au sol) Etats originaux. Chaqué photon produit par émission spontanée à l’intérieur de this is bougie flamme Différente de toutes ses les Autres photons, CE Qui est la raison verser Laquelle il y a non chiné de Différentes longueurs d’onde (et couleurs), Ce Qui Rend "blanc" lumière. Les photons apparaissent des directions aléatoires la DANS, with des vagues Qui sont hors de l’étape with the Autre ("déphasées"), Ce Qui Explique Pourquoi la chandelle is beaucoup plus de Faible Que la lumière laser.

émission stimulée

Normalement, non groupe typique d’Atomes aurait ainsi d’électrons Dans their États Fondamentaux Que their États Excite, Ce Qui is a raison versez Laquelle Les Atomes ne donnent pas spontanément de la lumière. Mais NOUS Excite CES Vire et Atomes—pompé their plein d’énergie—de Sorte Que their ÉTAIENT électrons Dans des Etats Excite. Dans CE CAS, la "population" des électrons excite, plus grande Serait Que la "population" Dans their États Fondamentaux, il y aurait Fait beaucoup d’électrons Prêts et aliène à faire des photons de lumière. Nous appelons la situation this, non l’inversion de population. Parce Que l’état habituel des affaires DANS LES Atomes is ECHANGE Autour (Inverse). Maintenant, supposons also Que Nous pourrions MAINTENIR nos Atomes Dans this état Pendentif Un peu de temps a AFIN ne sautent pas Qu’ils automatiquement vers le bas à their état fondamental (état juin temporairement excité Connu Comme un état métastable ). Ensuite, pourrions NOUS TROUVER journey de Vraiment Intéressant. Si Nous Avons tiré photon non with juste la bonne énergie grace à notre Groupe d’Atomes, Avions NOUS causons non des électrons excite de sauter vers le bas à son fils état fondamental, en dégageant à la foie le photon, Nous Avons tiré et le photon produit par le changement de l’électron de l’Etat. Parce Que Nous Sommes en stimulant des Atomes verser get ONU hors de Rayonnement D’eux, this is Processus Appelé émission stimulée. obtenons nous deux photons après Mettre non photon Dans, notre lumière et doublant amplification il (l’increase). CES DEUX photons PEUVENT stimuler d’Autres Atomes de Dégager, plus de photons, Fait, très bientôt, Nous obtenons juin cascade de photons—Une réaction en chaîne—jeter non faisceau de lumière brillante laser pure, coherente. Ce que Nous Avons fait ici is d’amplificateur la lumière en Utilisant l’émission stimulée de rayonnement—et voilà un commentaire laser non pneumatique fils nom.

Artwork: Commentaire les lasers fonctionnent en théorie: Gauche: Absorption: énergie Feu (vert) Dans un atome et vous can Déplacer électron non (bleu) à partir de fils état fondamental à non excité de état, Ce Qui signifié habituellement pousser, plus loin le noyau (gris). Moyen: émission spontanée: Un électron excité va Naturellement Revenir en arrière à son fils état fondamental, non quantique Donnant (paquet d’énergie) Comme photon non (tortiller de vert). Droit: L’émission stimulée: feu non photon près d’ONU tas D’Atomes Excite ET VOUS FAUT ENCORE INTERVENIR déclencher UNE cascade de photons identical. Un photon de lumière déclenche beaucoup, Fait that Nous Avons ici is l’amplification de lumière (faire, plus de lumière) par émission stimulée de rayonnement (électromagnétique)—LASER.

Ce Qui Rend la laser lumière si différent?

Si c’est comment les lasers faire la lumière, Pourquoi ILS font Une Seule couleur et non faisceau cohérent? Elle se reprendre une l’idée Que l’énergie ne may Exister Que Dans des paquets fixes, ne pas each is Appelé quantum. De Il peu is a Comme l’argent. Vous ne can avoir de l’argent en multiples de l’unité de la base de Votre Autre monnaie, Ce Qui Pourrait Être cent un, penny, roupie, OÜ a choisi. Vous ne can pas Avoir un Dixième de cent ous d’ONU Vingtième de la roupie, but You can Avoir 10 cents OÜ 20 roupies. La same choisi est Couleur Vraie de l’énergie, et il is à l’intérieur des Atomes particuliérement notables.

Comme les barreaux d’échelle juin, les levels d’énergie Dans les Atomes are Dans des Endroits fixe, with des Écarts Entre Eux. Vous ne can pas Mettre your pied partout sur juin échelle, sur les barreaux only; et de la same Exactement Façon, vous NE FAUT ENCORE INTERVENIR deplacer Electrons Dans Les Atomes Entre les NIVEAUX D’corrections de Energie. Pour faire non saut d’électrons d’ONU niveau Inférieur à non niveau supérieur, vous Devez Nourrir Dans Une Quantity Précise (Quantique) d’énergie, Égale à la différence Entre les Deux levels d’énergie. Quand les électrons renversent vers le bas de their excitation à their état fondamental, ILS donnent la same, la quantity Précise d’énergie, Qui Prend la forme d’ONU photon de lumière D’une couleur Particulière. L’émission stimulée Dans Les lasers déchirent les électrons produisent juin cascade de photons identical—identical Dans l’énergie, la frequency, la longueur d’onde—et voilà Pourquoi laser la lumière de is monochromatique. Les photons PROduits are à l ‘équivalent des ondes de lumière Dont les crêtes et les creux Alignés (en d’Autres Termes, ILS are "en phase de")—et c’est Ce Qui Rend la lumière de coherente laser.

Types de lasers

Photo: Lasers—Comme La Plupart d’entre nous, Nous les connaissons: Céci is le laser et la lentille Qui scanne les disques Dans un lecteur de CD ou DVD. Le petit cercle en bas à droite is a laser à semi-conducteur diode, TANDIS Que le cercle bleu, plus grande is la lentille qui lit la lumière du laser après un Qu’il rebondi sur la surface brillante du disque.

PUISQUE Nous ne pouvons excitatrice beaucoup de types d’Atomes Différents de Façons Nombreuses différentes, vous pouvons nous (théoriquement) Faire de types Nombreux lasers dé. Dans la Pratique, IL y un règlement juin poignée de types Communs, ne faites pas les Cinq, plus connus Sont A l’état solide, gaz, colorant Liquide, semi-conducteurs, Et De fibres.

Solides, Liquides et les gaz Sont Les trois principaux États de la matière —et Nous Donner Trois différents types De lasers. lasers semi-conducteurs Comme are Ceux que j’illustré au-dessus. Le milieu is journey Comme une tige de rubis ous d’Un autre Matériau cristallin solide, et le tube non éclair enroulé Autour de lui des ses POMPES Atomes pleins d’énergie. Pour Travailler EFFICACEMENT, le solide obole Être dopée. non Processus Qui Remplace des Atomes CERTAINS de la matière solide Avec des ions d’impuretés, des levels Donnant only d’énergie à droite versez Produire juin lumière laser d’Une certaine frequency précise. lasers semi-conducteurs produisent des Faisceaux de grande puissance, généralement en très brèves impulsions. Les lasers à gaz. en revanche, produisent des Faisceaux lumineux en continu en Utilisant des compounds de gaz rares (Dans Ce qu’on Appelle les lasers à excimère) ous du dioxyde de carbone (CO 2) en Tant que their milieu pompé par l’électricité. CO 2 lasers puissants de SONT, Efficaces et généralement used in the découpe industrielle et le soudage. liquide colorant lasers solution de juin de molécules utilisent de colorant organique Comme milieu, POMPES par journey Comme une lampe à arc, juin lampe éclair OÜ non laser Autre. Leur grande avantage is Qu’ils PEUVENT Être UTILISE versez Produire juin bande de Fréquences, plus grand Que la lumière des lasers à semi-Conducteurs et de gaz, et ILS PEUVENT same Être "écoute" versez Produire des Fréquences Différentes.

Bien Que solide, lasers Liquides et gaz Ont tendance à Être grand, puissant et couteux, des lasers semi-conducteurs Sont de minuscules Appareils bon marché, puce Comme UTILISE Dans des Choses Comme un lecteur de CD. Imprimantes laser. ET scanners de codes à barres. ILS fonctionnent Comme un croisement Entre juin diode classique émettant la lumière (LED) et non traditionnel laser. Comme LED juin, ILS font la lumière when les électrons et "des trous" (EFFICACEMENT, "Electrons manquants") Sautiller et se Réunir; Comme laser non, ILS génèrent lumière coherente, monochromatique. Voilà ILS POURQUOI are Parfois appeles diodes laser (ou des lasers à diode). You can en savoir plus sur Eux Dans l’article de notre séparé sur les diodes laser à semi-conducteur.

FINALEMENT, lasers fibres A TRAVAILLER Leur magie A l’intérieur des fibres Optiques; en effet, câble non à fibre optique dopée DEVIENT le milieu amplificateur. ILs, Efficaces Sont puissants, fiables, et il is facile de la lumière laser de tuyau à L’Endroit where Elle Est Nécessaire.

Les lasers rapide Quels are UTILISE?

When Theodore Maiman a le premier Développé pratique laser, peu de gens réalisent à quel point de CES machines seraient Eventuellement Devenir. Le doigt d’or. 1964 le film de James Bond, non overview alléchant d’Un Avenir where les lasers industriels pourraient trancher Comme par magie grace à quoi Que CE Soit sur their chemin offert—agents secrets même! De plus tard la same année, les Rapports sur l’attribution du prix Nobel de physique au laser pionnier Charles Townes, Le New York Times suggested Que "non could be laser faisceau, par exemple, éffectuer TOUS les programmes de la radio et de télévision Dans le monde AINSI Que several Centaines de Milliers d’Appels Téléphoniques simultanément. Il is élargisse- used for the télémétrie et des missiles de Suivi." Plus d’ONU demi-siècle, plus tard, les applications Comme ci-Celle—outils de précision, communication numérique, et la défense—RESTENT PARMI les UTILISATIONS les ainsi que de lasers. IMPORTANTES

Photo: each foie Qu’il imprime le document non, l’imprimante laser sur Votre bureau is Occupe Ë zillions stimulant D’Atomes! Le laser à l’intérieur, il is used for image juin de dessiner très Précise de la page Que vous souhaitez imprimer sur Un grand tambour, Qui capte l’encre Alimente (toner), et le transfere sur le papier.

Outils

des outils BASES sur le CO 2 lasers de coupe are élargisse- UTILISE Dans l’industrie: ILS are précis, facile à automatiser, et, contrairement à couteaux, jamais Besoin d’affûtage. When des morceaux de tissu were Une Fois Coupées à la main versez faire des Choses Comme des jean en denim, les tissus Maintenant coupés par des are lasers de robots guides. ILs are, plus Rapides et plus Que les comptes rendus analytiques et Humains PEUVENT couper several épaisseurs de tissu à la foie, Ce Qui Amélioré l ‘efficacité et la productivity. La Memé Précision approx TOUT also importantes Dans la Médecine: Les Médecins utilisent régulierement des lasers-sur les corps de their patients. versez tout de Dynamitage des tumeurs cancéreuses ET cautériser les Vaisseaux Sanguins verser CORRIGER les problémes AVEC la Vision des gens (chirurgie laser des yeux. fixateur les rétines détachées, et les Traitements de la cataracte impliquer Tous Les lasers).

Communications

Lasers Forment le socle de toutes ses Sortes de la technologie numérique du 21e siècle. Each foie Que vous Faites glisser vos achats Grâce à l’ONU scanner de codes à barres de l’épicerie. vous utilisez laser non verser un code à barres non convertir un imprimé en non Nombre Que l’ordinateur de commande may Comprendre. When vous CD regardez non ous DVD d’écouter de un, non laser à semi-conducteur sur le disque rebondit faisceau rotatif Pour son motif imprimé des convertir un Données en nombres; UNE puce D’SCÉ ordinateur de ConvertIt en Chiffres films, la musique et le fils. AINSI Que des câbles A fibres Optiques. Les lasers are élargisse- UTILISE Dans Une technologie appelee Photonique —en Utilisant des photons de lumière à communicate, par exemple, d’Envoyer des flux de Données de vastes Allers et retours sur l’Internet.

Photo: Y a des armes à laser l’avenir? Céci is laser des Systèmes d’armes de la marine américaine (Lois), Qui was tested à bord de l’USS Ponce en 2014. Il N’y a pas des balles ous des missiles Couteux with Comme un laser de pistolet-ci Celui source juin juste d’énergie inépuisable dirigée farouchement. Photo par John F. Williams with the aimable autorisation de l’US Navy.

La défense

L’armée a Longtemps was l’ONU des Plus Grands Utilisateurs of this technologie, Principalement Dans Les Armes et les missiles d’un laser guidage. Du Malgré de la popularisation Dans les films et à la télévision, l’idée de science-fiction des armes à laser Qui may couper, tuer, Ou aveugle non ennemi is Reste fantaisiste Jusqu’au milieu des annees 1980. En 1981, Le New York Times en est allé JUSQU’A Citer non "militaire laser expert" en Disant: "Il is tout simplement ridicule. Il Faut, plus d’énergie versent tuer un seul homme laser non with Que de missile Détruire un." Deux ans, plus tard, les armes à laser à longue portée is Officiellement le Fondement Devenu de la controversée Initiative de défense stratégique du président américain Ronald Reagan (SDI), sous le better Connu "programme Star Wars". L’idée originale d’Était UTILISER Spatiaux, X lasers à rayons (entre Autres technologies) versez les Détruire des missiles les participants avant Qu’ils aient eu le temps a de faire des Dégâts, bien Que le régime fait progressivement à long feu après l’effondrement de l’Union Soviétique et la fin de la Guerre froide. Même AINSI, Scientists de la Défense Ont Continuer un transformateur des missiles une base de laser de la science-fiction, Dans la Réalité. En 2014, l’US Navy a tested with succès Laws (Laser de Système d’arme) à bord d’ONU vessel in the golfe Persique. En Utilisant des lasers à l’état solide POMPES par LED, il is designed versez l’endommager ous Détruire équipement ennemi Ë Moindre Cout ET AVEC Précision Qué les missiles Conventionnels et devrait Être Déployé ainsi élargisse- à partir de 2016 en avant. temps de bureaux suspendus, le Développement des lasers Spatiaux se POURSUIT, Mais Aucun n’à encore was Déployé.

Photo: Les scientifiques du Lawrence Livermore National Laboratory en Californie Ontario le laser le Développé en plus puissant du monde, National Ignition Facility (NIF). pour la Recherche nucléaire. Installé Dans un bâtiment de 10 etages D’une superficie also grande Que Trois terrains de foot, il utilisent 192 Faisceaux laser versez concepts distincts provide JUSQU’A 500 milliards de watts de puissance (100, plus d’énergie foie Que Tout Autre laser), générateur des températures Allant jusqu’a 100 millions de degrés. NIF un total non Coute de 3,5 milliards $ et devrait à la recherche nucléaire de puissance de pointe verser les 30 Prochaines Années. A gauche: une des baies jumeaux laser à la National Ignition Facility. Droit: Comment ça marche: Poutres du laser are Concentrés Sur une petite pastille de carburant Dans Une chambre pour des Produire Températures Intenses (Comme les étoiles à l’intérieur de profondeur). L’idée is de la fusion nucléaire Produire (police Atomes se rejoignent) et Libérer juin Énorme quantity d’énergie. Crédit photo: Lawrence Livermore National Laboratory.

Qui a Invente les lasers?

Nous pouvons retracer la naissance de lasers retour aux Deux-premières Décennies du 20e siècle. C’est quand Albert Einstein a compris la théorie quantique de la lumière et de photons (en 1905) et le mechanism de l’émission stimulée (en 1917)—Les Deux éléments clés de la Science du laser. Mais Il était encore Quatre Décennies avant le laser premier pratique Effectivement Apparu.

Lasers evolue à partir de masers, Qui sont similaires, Mais produisent des micro-ondes et des ondes au lieu de la lumière visible de radio. Masers were inventés Dans les annees 1950 par Charles Townes et Arthur Schawlow. Tous Deux Ont remporté le prix Nobel de physique verser their travaux (Townes en 1964 et Schawlow en 1981). ILs Ont appliqué verser protect their invention le 30 Juillet 1958 et le brevet have Obtenu US # 2,929,922 (Masers et Système de communication maser) le 22 Mars 1960 (vous can voir l’ONU des dessins de ici).

Mais ont-ILS Invente le laser? En 1957, l’ONU des Etudiants des cycles de de Townes, Gordon Gould. Esquisses DANS SON cahier de laboratoire Une idée de la Façon Dont la version juin de la lumière visible du maser could be trabalho, forgeant le mot "laser" Que Nous Avons used DEPUIS. Malheureusement, pas il de fils N’a breveter Idée A l’Époque et al Dü les 20 consacrer next Annees de sa vie à des batailles juridiques, par la suite get non brevet Pour Une partie de l’invention du laser (Méthode d’excitation d’ONU Matériau) et des redevances dos en substantielles 1977.

Bien Qué Townes ET Schawlow SONT SOUVENT de lasers crédités Ë Inventeur, la première personne à Construire un travail, la laser lumière visible en fait Theodore Était Maiman. Qui n’a jamais Vraiment Gagné la reconnaissance Qu’il méritait: fils writeup originale de son oeuvre was par la revue Physical rejetée Review Letters et, en Dépit de deux foie d’être Nommé pour le prix Nobel de physique, il n ‘ un jamais remporté la Récompense suprême. Il a toutefois Été intronisé au National Inventors Hall of Fame en 1984 et a remporté de Nombreux Autres honneurs Dans le monde entier versez fils travail de pionnier.

Création: En haut à droite Le maser originale designed à la fin des annees 1950 par Arthur Schawlow et Charles Townes, extrait de their brevet US 2,929,922, Que J’ai coloré verser Mettre en preuve les Principales Composantes. You can voir à quel point de il au laser Dans l’art ressemblent à celles mon Dans la boîte au-dessus. En bas à gauche: laser de remplacement de Gordon Gould is a conception très Différente, Mais fait essentiellement le same travail: amplificateur la lumière. oeuvres d’art de brevet US gracieuseté Patent and Trademark Office.

En savoir plus

Sur ce site

Sur les sites d’Autres

  • LASERFEST. Nations unies site superbe mis web en lieu versez le marquer 50E anniversaire de l’invention du laser. Comprend d’Excellentes vidéos par les pionniers de laser, y compris Charles Townes et Theodore Maiman, ET BEAUCOUP d’Autres articles et des Ressources Utiles.

des articles

  • Complexe géant laser Makes Fusion Advance, enfin par Kenneth Chang et William J. Broad. Le New York Times. 12 février 2014. L’exploration des Progrès au Alimente laser à la National Ignition Facility.
  • Lasers scannent possibilites futures de Jonathan Amos, BBC Nouvelles, le 12 mai 2010. Explique commenter les lasers are Devenus juin partie indispensable de la vie quotidienne—et where la technologie se dirige suivant.
  • Lasers Soulevent la Saleté des âges d’d’œuvres de Doreen Walton, BBC Nouvelles, 26 Février 2010. Les lasers PEUVENT Être UTILISE versez faire sauter la Saleté, la restauration de peintures à their ancienne gloire.
  • carburants de vision énergie laser par avenir Jonathan Fildes, BBC Nouvelles, le 6 Juin 2007. Commentaire les lasers pourraient Être UTILISE versez Produire de l’énergie par fusion nucléaire.
  • Wired: Ce jour Dans Tech: 16 mai 1960: Chercheur Brille juin lumière par laser Randy Alfred, Wired, 16 mai 2011. Explique commentaires pionnier du laser Theodore Maiman a créé le laser premier de cristal de rubis.
  • La course à faire le premier ministre par laser Jeff Hecht. Un bref Compte rendu de l’histoire de laser du livre de Hecht Laser Pioneers (voir ci-dessous).

livres

Pour les jeunes Lecteurs

  • Routes de la Science: Lumière par Chris Woodford. Blackbirch 2004. Un de mes Propres livres, voici l’histoire de la Façon Dont les scientifiques DEMELE les mystères de la lumière. 9 ans–12.
  • Lumière par David Burnie. DK Books, 1998. Qu’est-ce que la lumière et commentaires pouvons-nous l’UTILISER?

Pour les Lecteurs, plus AGES

  • Lasers nominale Anthony E. Siegman. Science University, 1990. Un des meilleurs livres d’initiation-sur les lasers versent les students de niveau collégial, écrit par non professeur de Stanford.
  • Principes de Lasers nominale Orazio Svelto. Springer, 1998. Un autre TEXTE Detaille des Étudiants Pour Les Étudiants.
  • Pionniers par laser Jeff Hecht. Academic Press, 1992. L’histoire du laser, y compris des Entretiens avec 15 des pionniers clés.

Vidéos

  • Inventer le laser à Bell Labs. Charles Townes et Arthur Schawlow Les Interviewes de SONT DANS CE Grand AT&archives vidéo T à partir de 1988, Ce Qui Explique Pourquoi les lasers were développés, commentaire ILS fonctionnent, et Ce qu’ils Ont fait Pour Nous.
  • Theodore Maiman Explique la Première Ruby Laser. Le développeur du premier laser de travail Explique fils invention Dans this archive vidéo courte de l’Optical Society.

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