منتديات شباب الجزائر

العودة   منتدى شباب الجزائر لكل العرب > الأقسام العامــة > منتدى العام

منتدى العام [خاص] بالمواضيع التى لا تتبع لأي تصنيف...

ما هو الليزر الضوئي و كيف يتشكل ؟

الكلمات الدلالية (Tags)
لا يوجد
 
المواضيع المتشابهه
الموضوع كاتب الموضوع المنتدى مشاركات آخر مشاركة
المصحف الميسر الرائع لقراءة القرآن عبر النت أو تحميله على الجهاز مع العديدمن المميزات ايمن جابر أحمد منتدى القران الكريم وعلومه 2 2010-12-17 10:34 AM

 
LinkBack أدوات الموضوع انواع عرض الموضوع
  رقم المشاركة : ( 1 )  
قديم 2013-05-02
 
::مراقب عام::

 الأوسمة و جوائز
 بينات الاتصال بالعضو
 اخر مواضيع العضو

  seifellah غير متواجد حالياً  
رقم العضوية : 16941
تاريخ التسجيل : Mar 2013
الدولة :
العمر :
الجنس :  male
مكان الإقامة :
عدد المشاركات : 9,275 [+]
عدد النقاط : 1206
قوة الترشيح : seifellah has much to be proud ofseifellah has much to be proud ofseifellah has much to be proud ofseifellah has much to be proud ofseifellah has much to be proud ofseifellah has much to be proud ofseifellah has much to be proud ofseifellah has much to be proud ofseifellah has much to be proud of
افتراضي ما هو الليزر الضوئي و كيف يتشكل ؟



ما هو الليزر الضوئي و كيف يتشكل ؟



الليزر له إستعمالات في جميع مناحي الحياة .

مقدمة :

تلعب تقنيات الليزر دورا هاما في عنصر الإثارة و التشويق في أفلام و كتب الخيال العلمي و بسبب هذه الأفلام أخدنا الإنطباع حول إمكانية إستعمال الليزر في الحروب المستقبلية و سفن الفضاء .

و لكن الليزر يلعب دورا أهم في حياتنا اليومية فهو يستعمل في جميع المنتجات التقنية من قارئات الأقراص ( CD players ) إلى أدوات طبيب الأسنان إلى أجهزة قطع الفولاذ في المصانع فجراحة العيون و غيرها من الإستعمالات اللامتناهية . و لكن ما هو الليزر ؟ و ما هو الشيئ الذي يجعل حزمة الليزر تختلف عن حزمة الضوء العادية ؟

في هذا الموضوع سوف نجيب عن هذه الأسئلة المختلفة و لكن قبل ذلك دعنا نبدأ بأساسيات تقنيات الليزر .

أساسيات الذرة :



التركيب القاعدي للذرة .


يوجد فقط حوالي 100 نوع مختلف من الذرات في الكون كله و كل شيئ تراه في حياته مصنوع من هذه الأنواع المئة و لكن بتركيبات مختلفة لا متناهية . إن طريقة تجمع هذه الذرات و كيفية إرتباطها ببعضها البعض هو ما يحدد طبيعة المادة ( ماء أو معدن أو الرغوة التي تخرج عندما تفتح مشروبا غازيا ) .

تكون الذرات في تحرك دائم فهي تهتز و تدور بإستمرار حتى تلك الذرات التي تكون مقعدك التي تجلس عليه ليست ساكنة بل في حركة ذئوبة . تقع الذرات في مستوى تهيج معين بمعنى أخر ، يمكن للذرات أن تكتسب طاقات مختلفة فإذا أعطينا للذرة طاقة كبيرة فبإمكانها أن تترك مستواها الأصلي و تنتقل إلى مستوى أعلى ( مستوى التهيج ) ، فمستوى التهيج يعتمد بالأساس على كمية الطاقة الممتصة من طرف الذرة عن طريق الحرارة ، الضوء أو الكهرباء .

و في الصورة في الأعلى يمكننا أن نرى التركيب الكلاسيكي للذرة ، فهي تتكون من نواة ( nucleus ) تحتوي على البروتونات و النوترونات و يحيط بها ( بالنواة ) غيمة من الإلكترونات و من المساعد أن تفكر في هذه الإلكترونات على أنها تحوم حول النواة في مدارات دائرية.

إمتصاص الطاقة :


إمتصاص الطاقة و الإنتقال من مستوى إلى مستوى اعلى .


، يمكننا أن نعتبر هذه المدارات على أنها مستويات مختلفة للطاقة ، بمعنى أخر إذا قمنا يتسحين ذرة ما ، يمكننا للإلكترونات المتموقعة في المستويات( المدارات ) السفلى أن تقفز إلى مستويات أعلى ( تكون بعيدة عن النواة ) .

رغم أن هذا الشرح بسيط و سطحي جدا إلا أنه يعكس في الواقع الفكرة الأساسية لطريقة عمل الذرات و تشكيل الليزر .

عندما ينتقل إلكترون من مستوى طاقوي أدنى إلى مستوى طاقوي أعلى فإنه يبقى في حالة هيجان و يريد بأي طريقة أن يعود إلى مستواه الأصلي و عندما يفعل ذلك يقوم بتحرير طاقته على شكل فوتون (photon) ( هو جسم طاقوي ليس له كتلة و هو من مكونات الضوء ) و أنت من حيت لا تدري تشهد هذه العملية في جميع الأوقات ، فعندما تنظر الى شاشة التلفاز فإنك ترى ذرات الفوسفور التي تم تهييجها من طرف الإلكترونات السريعة مما أدى الى تحرير إشعاعات ضوئية على شكل ألوان محتلفة . في المحصلة أي شيئ يصدر ضوئا يرجع مبدأ عمله إلى تهيج الالكترونات و إنتقالها عبر المستويات الطاقوية ثم عودتها من جديد إلى وضعها الطبيعي ليتم تحرير الطاقة الزائدة على شكل فوتونات .

العلاقة بين الليزر و الذرة :

إن الليزر هو جهاز خاص يتحكم بطريقة تحرير الذرات المهيجة ( التي أمتصت طاقة ) للفوتونات أثناء رجوعها إلى مستواها الأرضي ، و كلمة ليزر باللغة الإنجليزية Laser هي إختصار للجملة التالية : light amplification by stimulated emission of radiation (تضخيم الضوء بانبعاث الإشعاع) و التي تصف طريقة عمل الليزر .

رغم وجود انواع كثيرة من الليزر إلا أنها جميعا تتقاسم نفس الخصائص الاساسية ، يتم تحريض وسيط ليزري للحصول على ذرات متهيجة و يكون ذلك عبر ومضات مكثفة من الضوء أو عبر شحنات كهربائية ، و يجب أن يكون عدد الذرات المثارة ( المتهيجة ) كبيرا جدا ليعمل الليزر بفعالية أكبر . بشكل عام ، عند تهيج الذرات تنتقل الإلكترونات إلى مدارات أعلى من مدارها الأصلي بمستويين أو ثلاثة مستويات .


عندما تعود الإلكترونات إلى مدارها الاصلي تحرر فوتونا ضوئيا


عندما يتم تحريض الوسيط الليزري ، يتجمع عدد كبير من الذرات المهيجة ( التي تحتوي على إلكترونات في مرارات أعلى مدارها الأصلي ) ، و بما أن الإلكترونات المثارة قد إمتصت طاقة لفعل ذلك فإنها منطقيا قادرة على فقدها او تحريرها و كما تبين الصورة في الأعلى عندما تفقد الطاقة فإنها تعود إلى مستواها الطبيعي ( تفقد تهيجها و تصبح مستقرة ) محررة فوتونا ضوئيا ( طاقة ضوئية ) . يملك الفوتون المحرر طول موجة (wavelength) محدد و بالتالي لونا محددا أيضا و يعتمد بالأساس على حالة الإلكترون و مستواه الطاقوي عند تحرير الفوتون .حيث تستطيع ذرتان تحرير فوتونات بنفس طول الموجة شرط أن تكونا ( الذرتان ) متطابقتان و إلكتروناتهما في نفس المستوى الطاقوي .

الليزر الضوئي :


يحتلف الليزر الضوئي كثيرا عن الضوء المرئي العادي ، حيث يملك الليزر الضوئي الخصائص التالية :
الضوء المحرر يملك طول موجة موحد (monochromatic) : ( نفس اللون ) و كما سبق و ذكرنا ذلك فإن اللون يتم تحديده حسب كمية الطاقة المحررة عندما يعود الإلكترون المهيج إلى المستوى الأرضي .
الضوء المحرر في الليزر الضوئي يكون متماسكا و منظما (coherent) :( حيث أن جميع الفوتونات المحررة تكون منسجمة مع بعضها البعض و هو ما لا يحدث في الضوء العادي حيث تحرر الذرات الفوتونات بطريقة عشوائية).
يكون ضوء الليزر الضوئي مستقيما في إتجاه واحد (directional) حيث يتميز بشعاع ضيق و قوي و مركز جدا . بينما في الضوء العادي فإنه ينتشر في جميع الإتجاهات مما يجعله مشتتا و ضعيفا .

و لتحقيق هذه الخصائص الثلاثة ، يجب علينا القيام بعملية تدعى stimulated emission ، و هي عملية لا تحدث طبيعيا مع الضوء العادي .

إن الفوتون المحرر من طرف أي ذرة يملك طول موجة خاص به و يتعلق أساس بالفرق الطاقوي بين مستوى التهيج و المستوى القاعدي ( الأصلي ) للإلكترون المهيج ، و عندما يصطدم هذا الفوتون بذرة تملك الكترونات مهيجة في نفس المستوى الطاقوي ، تحدث ظاهرة الإنبعاث المستحث (stimulated emission) ، حيث يحث أو يحرض الفوتون الأول الذرة الثانية على تحرير الفوتون بحيث أنه ( الفوتون الثاني ) يهتز بنفس تردد الفوتون الأول و في نفس إتجاهه .

المفتاح الثاني لعمل الليزر هو ما يدعى بزوج المرايا (pair of mirrors) حيث توضع مرأة في في نهايتي الوسيط الليزري ، فالفوتونات التي تملك ترددا خاصا و طول موجة خاص تنعكس في المرأة و تنتقل من الطرف إلى الطرف الأخر في الوسيط ، و أثناء إنتقالها تقوم بعملية الإنبعاث المستحث ( stimulated emission ) حيث تحرض الذرات الأخرى على إطلاق الفوتونات في نفس الإتجاه و بنفس طول الموجة .

بمرور الوقت ، يحدث تراكم كبير للفوتونات ( كلها لها نفس طول الموجة و تتحرك بنفس التردد ) ، و بما أن المرأة على أحد جانبي الوسيط مغطاة فقط إلى النصف بالفضة فإنها تعكس فقط بعض الضوء و تسمح للباقي بالخروج ، إن الضوء الذي يخرج من الوسيط هو ما نسميه الليزر الضوئي .

سوف نمثل جميع هذه المراحل في الصورر التالية :

يتكون الليزر الروبي (Ruby Laser) من من أنبوب فلاشي ( flash tube ) كذلك الذي يوجد في الكاميرا ، و قضيب روبي بالإضافة إلى مرأتين ( أحداهما مغطاة جزئيا بالفضة و الأخرى مغطاة كليا ) . إن قضيب روبي هو الوسيط الليزري و يتم تحريضه من طرف الأنبوب الفلاشي :


1. الليزر في حالة غير مهيجة .


2. يرسل الأنبوب الفلاشي أشعة ضوئية إلى قضيب
روبي فيقوم بتهييج الذرات في الوسيط .



3. تقوم بعض الذرات بتحرير الفوتونات .


4. تتحرك بعض الفوتونات في إتجاه موازي لمحور القضيب حيث ترتد من طرف
المرأتين و تقوم في طريقها بعملية الإشعاع المستحث للذرات الأخرى.



5. يغادر ضوء منسجم بموجة موحدة و في إتجاه واحد القضيب
عبر المرأة المغطاة جزئيا ، إنه الليزر الضوئي .

رد مع اقتباس
اعلانات
 
  رقم المشاركة : ( 2 )  
قديم 2013-05-02
 
:: أبـو قصي ::

 الأوسمة و جوائز
 بينات الاتصال بالعضو
 اخر مواضيع العضو

  Pam Samir غير متواجد حالياً  
رقم العضوية : 2
تاريخ التسجيل : Oct 2008
الدولة :
العمر :
الجنس :  male
مكان الإقامة :
عدد المشاركات : 17,273 [+]
عدد النقاط : 892
قوة الترشيح : Pam Samir is a splendid one to beholdPam Samir is a splendid one to beholdPam Samir is a splendid one to beholdPam Samir is a splendid one to beholdPam Samir is a splendid one to beholdPam Samir is a splendid one to beholdPam Samir is a splendid one to behold
افتراضي رد: ما هو الليزر الضوئي و كيف يتشكل ؟


الف شكر لك اخينا الكريم
رد مع اقتباس

مواقع النشر (المفضلة)


الذين يشاهدون محتوى الموضوع الآن : 1 ( الأعضاء 0 والزوار 1)
 
أدوات الموضوع
انواع عرض الموضوع

تعليمات المشاركة
لا تستطيع إضافة مواضيع جديدة
لا تستطيع الرد على المواضيع
لا تستطيع إرفاق ملفات
لا تستطيع تعديل مشاركاتك

BB code is متاحة
كود [IMG] متاحة
كود HTML معطلة
Trackbacks are متاحة
Pingbacks are متاحة
Refbacks are متاحة

ما هو الليزر الضوئي و كيف يتشكل ؟



التعليقات المنشورة لا تعبر عن رأي منتدى شباب الجزائر ولا نتحمل أي مسؤولية قانونية حيال ذلك ويتحمل كاتبها مسؤولية النشر

الساعة الآن 10:52 PM

Powered by vBulletin® Version 3.8.7 .Copyright ©2000 - 2015, Jelsoft Enterprises Ltd
Search Engine Optimization by vBSEO ©2011, Crawlability, Inc.
Designed & Developed by shababdz.com
جميع الحقوق محفوظة ©2014, منتدى شباب الجزائر لكل العرب