XI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2019

Благодаря научно-техническому прогрессу, лазеры давно и прочно вошли в повседневную жизнь миллионов.Судите сами, у многих дома или на работе есть лазерный принтер, который часто используется. На различных массовых мероприятиях применяют лазерную подсветку, а в медицине уже широко известны методы коррекции зрения с использованием лазера.

Однако в данной статье мы кратко разберем, что такое лазер и дадим обзор использования лазера в науке за последнее время.

До появления лазеров в науке и промышленности применялись мазеры.

Мазером называют квантовый генератор, излучающий определённые (когерентные) микроволны сантиметрового диапазона.

Сам термин «мазер» – это аббревиатура от английских слов microwave amplification by stimulated emission of radiation, что переводится как "усиление микроволн с помощью вынужденного излучения". Мазер был изобретен в 1950-х годах.

Мазеры и лазеры работают по одинаковому принципу.Основное отличие заключается в том, , что мазеры усиливают волны разного диапазона. Можно сказать, что мазер основан на усилении микроволн, а лазер на усилении света, то есть волн видимого диапазона.

Лазер (от английского light amplification by stimulated emission of radiation,т.е. «усиление света посредством вынужденного излучения») – устройство, которое преобразует энергию накачки в энергию монохроматического, поляризованного и узконаправленного потока излучения.

Далее хотелось бы рассмотреть, как применялся и применяются лазеры в науке.

Сегодняшние источники лазерного излучения позволяют использовать в ходе экспериментов монохроматический свет с практически любой длиной волны. Эта особенность легла в основу некоторых приёмов спектроскопии, то есть изучения спектров различных видов.

С помощью лазеров было установлено точное расстояние до Луны, ближайшего естественного спутника Земли. Путём доставки на эту планету различных специальных уголковых отражателей. С нашей планеты посылали особым способом сфокусированный лазерный луч и измеряли время, которое он затрачивает на путь до лунной поверхности и обратно.

Перспективной сферой применения лазеров считается так называемое лазерное охлаждение. В этом процессе задействованы ионы, которые освещались лазерным пучком, и из-за взаимодействия с фотонами теряли энергию после каждого соударения. Подобный эффект используется для достижения сверхнизких температур, почти достигающих абсолютного нуля.

В термоядерной энергетике лазеры предлагается использовать как средство по удержанию горячей плазмы в реакторе – с помощью сверхкоротких лазерных импульсов возможно за небольшой отрезок времени разогреть топливную мишень до нужных температур и ограничить пространство, в котором вещество сможет взаимодействовать.