تدریس ویژه کنکور

مطالب قدیمی

سه مقاله جديد به بخش دانلود اضافه شد

سه مقاله به بخش دانلود افزوده شد.

اين مقالات عبارتند از:

1-مقاله اي كامل در باره ليزر

2-يك فايل پاور پوينت در باره آشكار سازهاي نوترون.

3-مقاله اي در باره ذرات باردار سنگين مثل پروتون و آلفا.

براي دانلود يا به بخش دانلود برويد يا روي ادامه مطلب كليك كنيد:



لينك ها:

مقاله اي كامل درباره ليزر

انواع آشكارسازهاي نوترون

ذرات باردار سنگين مانند پروتون و آلفا



لیزر

پيشگفتار

از زمان اختراع ليزر در سال 1960 ، كاربردهاي روز افزوني به طور پيوسته براي اين وسيلة جالب يافت شده است. در ابتدا يافتن كاربرد آشكاري براي آن به طرز عجيبي مشكل به نظر مي رسيد و براي سالياني چند، اغلب به عنوان «پاسخي به دنبال پرسش» ياد مي شد. خواص نا معمول نور ليزر بسيار آشكار بود. با اين وصف مشخص نبود كه چگونه بايد از آنها در كاربردهاي علمي و عملي استفاده كرد. با اين حال ، با گذشت زمان كاربردهاي بيشتر و بيشتري يافت شدند. اين روند تا اواخر دهة 1970 تغيير كرد به طوري كه ديگر در آن سالها كمتر بخشي از علوم و تكنولوژي يافت مي شد كه در آن ليزر كاربردي پيدا نكرده باشند. امروزه ، ليزر ها در مقاصد بسيار متنوعي به كار برده مي شوند : از هدف گيري موشك ها تا جراحي چشم ، از نظارت بر آلودگي تا حساب كردن اجناس در فروشگاهها؛ از جوشكاري تا نورپردازي هاي نمايشي. حتي در حوزة تخصصي كاربردهاي شيميايي ، گسترة عملياتي از يك سو به آشكارسازي اتمها و از سوي ديگر به سنتز ويتامين D ختم ميشود.

اصول كار ليزر

«همانا خداوند نور آسمان ها و زمين است»

1 . 1 ماهيت نشر القايي

اصطلاح ليزر كه از حروف اول كلمات انگليسي Light amplification by stimulated emission of radiatation به معني «تقويت نور توسط نشر القايي تابش» درست شده است براي نخستين بار در سال 1960 مطرح شد و معمولا ابداع آن به گوردون گولد كه يكي از پيشگامان توسعة ليزر بوده نسبت داده شده مي شود. از آنجا كه اين وسيله مبتني بر همان اصول ليزر (منبع ميكرو موجي كه در دهة 1950 توسعه يافته بود) است، تا مدتي به آن «ليزر نوري» نيز اطلاق مي شد ولي به سرعت نام آن به ليزر كه عبارتي ساده تر بود ، تبديل شد.

براي بررسي اساس كار ليزر در ابتدا يك سري مفاهيم فيزيكي را تعريف مي كنيم.

نور چهار مشخصة اصلي دارد:

الف_طول موج: فاصلة بين دو نقطة يكسان موج مي باشد كه مشخص كنندة رنگ موج است. با تعيين رنگ، انرژي و طول موج مي توان يك موج را نسبت به ساير موجها سنجيد. به عنوان مثال طول موج هاي كوتاه در طيف مرئي در ناحية بين آبي و فوق بنفش قرار مي گيرند در حاليكه رنگ قرمز داراي طول موجهاي بلند تري مي باشد. فاصلة بين اين قله هاي موج آنچنان كوچك است كه واحد آنرا نانومتر يا ميكرون قرار داده اند.

ب_فركانس: فركانس موج تعداد موجهاي عبور كرده از يك نقطه در يك فاصلة زماني مشخص مي باشد. واحد آن سيكل بر ثانيه يا هرتز مي باشد . فركانس و طول موج با سرعت وابسته اند.

پ_سرعت: سرعت موج تعيين كنندة تندي عبور موج از يك محيط مشخص مي باشد. به عنوان مثال سرعت عبور نور در خلاء سيصدهزاركيلومتر در ثانيه است. سرعت نور در محيطهايي مثل شيشه و يا آب كاهش پيدا مي كند.

ت_دامنه: دامنه يا شدت موج با ارتفاع ميدان الكتريكي يا مغناطيسي مشخص مي شود.

همانطور كه مي دانيم اساس كار ليزر بر برانگيختگي القايي الكترون ها مربوط مي شود. در ابتدا سعي مي كنيم كه به تشريح اين دو فرايند بپردازيم.

وقتي كه الكتروني در يكي از مدارهاي مجاز و يا حالت پاية خود قرار گرفته است ، هيچ انرژيي توسط اتم ساطع نمي شود هر يك از مدارهاي مجاز به يك تراز انرژي معين يا حالت انرژي معين مربوط مي شوند. الكترون و به طبع اتم با حركت از يك مدار با انرژي بالاتر به يك مدار با انرژي كمتر ، انرژي از دست مي دهد. اين انرژي به صورت يك فوتون با انرژي hv مشخص مي شود. hv=Ei-Ef كه در اين رابطه Ei و Ef به ترتيب انرژي الكترون قبل و بعد از انتقال مي باشد. به طور كلي هر اتم تمايل دارد كه در حالت هاي انرژي پايين تر قرار بگيرد.

الكترونها را با تحريك كردن مي توان به ترازهاي بالاتر فرستاد كه اين عمل با حرارت يا با برخورد با الكترونهاي ديگر در لولة تخليه و يا به كمك تابش با طول موجهاي مناسب انجام پذير مي باشد. هر طول موجي كه وسط اتم در حالت برانگيخته گسيل مي شود مي تواند توسط آن اتم وقتي كه در ترازهاي پايين تر قرار دارد جذب شود. البته به شرطي كه انرژي فوتون هاي برخورد كننده خيلي نزديك به اختلاف انرژي بين دو تراز انرژي اتم باشد به اين حالت جذب تشديدي مي گويند .

براي سادگي كار اتمي را در نظر مي گيريم كه تنها داراي دو تراز انرژي باشد ، تراز بالايي E2 و تراز پاييني E1 باشد، در شرايط عادي اتم در تراز پاييني قرار دارد فرض كنيد كه اتم تحت تابش يك فوتون با فركانس v و حامل انرژي hv قرار بگيرد. احتمال بسيار زيادي وجود دارد كه اين اتم با جذب فوتون تحريك شود و به تراز بالاتر كه E2 است برود كه به اين فرايند جذب برانگيخته گويند.

...

ليزر آرگون

ليزر آرگون، معروفترين مثال از خانواده اي ليزرهاي يوني است كه در آنها محيط فعال يك گاز بي اثر تك جزئي است. گاز با فشار تقريبا .5mbar ، درون يك لوله پلاسما با سوراخ 2 تا 3mm نگه داشته مي شود و با تخليه الكتريكي برانگيخته مي شود. اتم هاي آرگون، يونيده و در اثر برخورد الكترون بيشتر برانگيخته مي شوند، بنا به ماهيت فرايند دمش چندين حالت برانگيخته يوني ، جمعيت دار مي شوند و آنهايي كه مسئول عمل ليزرند ، توسط دو برخورد پي در پي ، در حد متوسط جمعيت دار مي شوند. برقراري وارونگي جمعيت در بين اين حالتها و ساير حالتهاي كم انرژي تر باعث نشر تعدادي طول موج گسسته در گسترة 350 تا 530nm مي شود، دو خط قويتر در 488.0 و 514.5nm ظاهر مي شوند. اين دو خط در اثر گذار رو به پايين از حالتهاي تك يونيده با آرايش الكتروني 3s23p44p1 به حالت 3s23p44p1 نشر مي شود. به دنبال آن، واپاشي تابشي مجدد، به حالتهاي چند گانة همراه با آرايش پايه يوني 3s23p5 انجام مي شود و چرخه يا توسط الكترون گير اندازي يا برانگيختگي برخوردي مجدد، به پايان مي رسد. يونهاي دوباره يونيدةA r2+ در نشر فرا بنفش نزديك ليزر دخيل اند.

چون چند طول موج با اين ليزر انجام مي شود، معمولا براي گزينش يك طول موج خاص براي تقويت ،‌ در بين دو آينة‌انتهايي ،‌ يك سنجه يا منشور پاشنده قرار مي دهند. بدين ترتيب طول موجهاي خروجي را مي توان با تغيير راستاي آنها تغيير داد. با گزينش يك مد طولاني ،‌پهناي خط خروجي تنها به اندازة 0.0001cm-1 قابل دستيابي است. دمش ترازهاي يوني لازم براي عمل ليزر،‌ به ورود انرژي زياد و پيوسته اي نياز دارد و كارايي به نسبت پايين وسيله به معناي آن است كه مقدار زيادي انرژي گرمايي بايد از دست داده شود. بنابراين، خنك كردن عامل مهمي در طراحي است و همان طور كه در شكل نشان داده شده است ،‌ گردش آب در پوشش اطراف لوله متداولترين راه حل است ؛ هرچند كه ليزرهاي آرگون خنك شونده با هوا با توان پايين نيز اكنون موجودند. معمولا توان خروجي ليزر آرگون CW در گسترة مقادير ميلي وات تا حد 25w است.


...

برای ادامه دانلود کنید (کل صفحات 59 صفحه)



کلمات کليدي :
ارسال شده در مورخه : دوشنبه، 6 خرداد ماه ، 1387 توسط Navid  چاپ مطلب

مرتبط با موضوع :

 چاپ دو کتاب در زمینه رادیوتراپی  [پنجشنبه، 16 ارديبهشت ماه ، 1395]
 چند کتاب درباره رادیوایزوتوپ ها  [پنجشنبه، 23 خرداد ماه ، 1392]
 فیزیک پرتوها  [پنجشنبه، 23 خرداد ماه ، 1392]
 گزارش کار آزمایشگاه فیزیک هسته ای و آشکارسازی  [پنجشنبه، 23 خرداد ماه ، 1392]
 گزارش کار آزمایشگاه بیوشیمی  [پنجشنبه، 23 خرداد ماه ، 1392]
 افزوده شدن دو کتاب و یک فایل پاورپوینت  [سه شنبه، 31 ارديبهشت ماه ، 1387]
 اضافه شدن مطالب جديد به بخش دانلود  [سه شنبه، 24 ارديبهشت ماه ، 1387]
 افزوده شدن مطالب جديد به بخش دانلود  [سه شنبه، 17 ارديبهشت ماه ، 1387]
 افزوده شدن سه كتاب جديد به بخش دانلود  [سه شنبه، 17 ارديبهشت ماه ، 1387]
 مطالب جدید در بخش دانلود  [سه شنبه، 17 ارديبهشت ماه ، 1387]

نام شما: [ کاربر جدید ]

عنوان:
 
نظر:


:) ;) |) :- :( :0 :# *) ^) +)) :} |(( @: (:) :? :**

کد امنيتي : man39gap
تايپ کد امنيتي : [ بازگشت ]
امتیاز دهی به مطلب
امتیاز متوسط : 4
تعداد آراء: 3


لطفا رای مورد نظرتان را در مورد این مطلب ارائه نمائید :

عالی
خیلی خوب
خوب
متوسط
بد

اشتراک گذاري مطلب
موضوعات مرتبط

مطالب جدید