✷ Laser
Nama penuhnya ialah Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation.Ini secara literal bermaksud "penguatan sinaran terangsang".Ia adalah sumber cahaya buatan dengan ciri-ciri berbeza daripada cahaya semula jadi, yang boleh merebak ke jarak jauh dalam garis lurus dan boleh dikumpulkan di kawasan kecil.
✷ Perbezaan Antara Laser dan Cahaya Semulajadi
1. Monokromatik
Cahaya semula jadi merangkumi pelbagai panjang gelombang daripada ultraungu hingga inframerah.Panjang gelombangnya berbeza-beza.
Cahaya semula jadi
Cahaya laser ialah satu panjang gelombang cahaya, sifat yang dipanggil monokromatik.Kelebihan monokromatik ialah ia meningkatkan fleksibiliti reka bentuk optik.
Laser
Indeks biasan cahaya berbeza-beza bergantung pada panjang gelombang.
Apabila cahaya semula jadi melalui kanta, resapan berlaku disebabkan oleh pelbagai jenis panjang gelombang yang terkandung di dalamnya.Fenomena ini dipanggil penyimpangan kromatik.
Cahaya laser, sebaliknya, adalah panjang gelombang cahaya tunggal yang hanya membias ke arah yang sama.
Sebagai contoh, walaupun lensa kamera perlu mempunyai reka bentuk yang membetulkan herotan akibat warna, laser hanya perlu mengambil kira panjang gelombang tersebut, supaya pancaran boleh dihantar pada jarak yang jauh, membolehkan reka bentuk tepat yang menumpukan cahaya. di tempat kecil.
2. Directivity
Arah ialah tahap di mana bunyi atau cahaya kurang berkemungkinan meresap semasa ia bergerak melalui ruang;arah yang lebih tinggi menunjukkan kurang penyebaran.
Cahaya semula jadi: Ia terdiri daripada cahaya yang disebarkan dalam pelbagai arah, dan untuk meningkatkan arah, sistem optik yang kompleks diperlukan untuk mengeluarkan cahaya di luar arah hadapan.
Laser:Ia adalah cahaya yang sangat berarah, dan lebih mudah untuk mereka bentuk optik untuk membolehkan laser bergerak dalam garis lurus tanpa merebak, membolehkan penghantaran jarak jauh dan sebagainya.
3. Kesepaduan
Koheren menunjukkan tahap di mana cahaya cenderung untuk mengganggu antara satu sama lain.Jika cahaya dianggap sebagai gelombang, semakin rapat jalur semakin tinggi koherennya.Sebagai contoh, gelombang yang berbeza di permukaan air boleh meningkatkan atau membatalkan satu sama lain apabila ia berlanggar antara satu sama lain, dan dengan cara yang sama seperti fenomena ini, semakin rawak gelombang semakin lemah tahap gangguan.
Cahaya semula jadi
Fasa, panjang gelombang dan arah laser adalah sama, dan gelombang yang lebih kuat boleh dikekalkan, sekali gus membolehkan penghantaran jarak jauh.
Puncak dan lembah laser adalah konsisten
Cahaya yang sangat koheren, yang boleh dihantar pada jarak yang jauh tanpa merebak, mempunyai kelebihan kerana ia boleh dikumpulkan menjadi bintik-bintik kecil melalui kanta, dan boleh digunakan sebagai cahaya berketumpatan tinggi dengan menghantar cahaya yang dihasilkan di tempat lain.
4. Ketumpatan tenaga
Laser mempunyai monokromatik, kedirektiviti, dan koheren yang sangat baik, dan boleh diagregatkan menjadi bintik-bintik yang sangat kecil untuk membentuk cahaya ketumpatan tenaga tinggi.Laser boleh dikecilkan kepada menghampiri had cahaya semula jadi yang tidak dapat dicapai oleh cahaya semula jadi.(Had pintasan: Ia merujuk kepada ketidakupayaan fizikal untuk memfokuskan cahaya kepada sesuatu yang lebih kecil daripada panjang gelombang cahaya.)
Dengan mengecilkan laser kepada saiz yang lebih kecil, keamatan cahaya (ketumpatan kuasa) boleh ditingkatkan ke tahap di mana ia boleh digunakan untuk memotong logam.
Laser
✷ Prinsip Ayunan Laser
1. Prinsip penjanaan laser
Untuk menghasilkan cahaya laser, atom atau molekul yang dipanggil media laser diperlukan.Medium laser diberi tenaga secara luaran (teruja) supaya atom berubah daripada keadaan tanah tenaga rendah kepada keadaan teruja tenaga tinggi.
Keadaan teruja ialah keadaan di mana elektron dalam atom bergerak dari dalam ke kulit luar.
Selepas atom berubah kepada keadaan teruja, ia kembali ke keadaan dasar selepas satu tempoh masa (masa yang diperlukan untuk kembali dari keadaan teruja ke keadaan dasar dipanggil seumur hidup pendarfluor).Pada masa ini tenaga yang diterima dipancarkan dalam bentuk cahaya untuk kembali ke keadaan asas (sinarisasi spontan).
Cahaya yang dipancarkan ini mempunyai panjang gelombang tertentu.Laser dihasilkan dengan mengubah atom menjadi keadaan teruja dan kemudian mengekstrak cahaya yang terhasil untuk menggunakannya.
2. Prinsip Laser Diperkuat
Atom-atom yang telah berubah kepada keadaan teruja untuk tempoh masa tertentu akan memancarkan cahaya akibat sinaran spontan dan kembali ke keadaan asas.
Walau bagaimanapun, semakin kuat cahaya pengujaan, semakin banyak bilangan atom dalam keadaan teruja akan meningkat, dan sinaran cahaya spontan juga akan meningkat, mengakibatkan fenomena sinaran teruja.
Sinaran yang dirangsang ialah fenomena di mana, selepas kejadian cahaya sinaran spontan atau rangsangan kepada atom yang teruja, cahaya itu membekalkan atom yang teruja dengan tenaga untuk menjadikan cahaya sebagai keamatan yang sepadan.Selepas sinaran teruja, atom teruja kembali kepada keadaan asasnya.Sinaran yang dirangsang inilah yang digunakan untuk penguatan laser, dan semakin banyak bilangan atom dalam keadaan teruja, semakin banyak sinaran yang dirangsang dijana secara berterusan, yang membolehkan cahaya dikuatkan dengan cepat dan diekstrak sebagai cahaya laser.
✷ Pembinaan Laser
Laser industri secara amnya dikategorikan kepada 4 jenis.
1. Laser semikonduktor: Laser yang menggunakan semikonduktor dengan struktur lapisan aktif (lapisan pemancar cahaya) sebagai mediumnya.
2. Laser gas: Laser CO2 menggunakan gas CO2 sebagai medium digunakan secara meluas.
3. Laser keadaan pepejal: Secara amnya laser YAG dan laser YVO4, dengan media laser kristal YAG dan YVO4.
4. Laser gentian: menggunakan gentian optik sebagai medium.
✷ Perihal Ciri dan Kesan Nadi pada Bahan Kerja
1. Perbezaan antara YVO4 dan laser gentian
Perbezaan utama antara laser YVO4 dan laser gentian ialah kuasa puncak dan lebar nadi.Kuasa puncak mewakili keamatan cahaya, dan lebar nadi mewakili tempoh cahaya.yVO4 mempunyai ciri mudah menjana puncak tinggi dan denyutan pendek cahaya, dan gentian mempunyai ciri mudah menghasilkan puncak rendah dan denyutan cahaya panjang.Apabila laser menyinari bahan, hasil pemprosesan boleh berbeza-beza bergantung pada perbezaan denyutan.
2. Kesan kepada bahan
Denyutan laser YVO4 menyinari bahan dengan cahaya keamatan tinggi untuk jangka masa yang singkat, supaya kawasan yang lebih ringan pada lapisan permukaan panas dengan cepat dan kemudian menyejukkan serta-merta.Bahagian yang disinari disejukkan kepada keadaan berbuih dalam keadaan mendidih dan menyejat untuk membentuk kesan yang lebih cetek.Penyinaran berakhir sebelum haba dipindahkan, jadi terdapat sedikit kesan haba pada kawasan sekitarnya.
Denyut laser gentian, sebaliknya, memancarkan cahaya berintensiti rendah untuk jangka masa yang lama.Suhu bahan meningkat dengan perlahan dan kekal cair atau sejat untuk masa yang lama.Oleh itu, laser gentian sesuai untuk ukiran hitam di mana jumlah ukiran menjadi besar, atau di mana logam tertakluk kepada sejumlah besar haba dan teroksida dan perlu dihitamkan.
Masa siaran: 26-Okt-2023