Учебное пособие для студентов математиков Алматы, 2011
жүктеу/скачать 0,96 Mb. Pdf көрінісі
|
Пособие А.С.Бузело
|
Лазер Несомненным доказательством развития человеческой мысли второй половины ХХ столетия является разработка теории стимулированного излучения, на основе которой был создан лазер, нашедший применение в различных областях науки и техники. Лазер – слово, составленное из первых букв английской фразы «Light amplification by stimulated emission of radiation», что означает «усиление света с помощью стимулированного излучения». Как следует из определения, в основу работы лазера положено явление усиления электромагнитных колебаний при помощи вынужденного излучения атомов и молекул, которое было предсказано А. Энштейном еще в 1916 г. Он показал, что между средой, состоящей из молекул, атомов, электронов, и светом постоянно происходит обмен энергией в результате порождения и уничтожения других квантов света. Значительный вклад в дело развития лазеров внес В.А. Фабрикант. В 1939 г., анализируя спектр газового разряда, он указал на возможность усиления света посредством стимулированного излучения. Продолжая работать над идеей о возможности создания усилителей света, он в 1951 г. вместе с Ф.А. Бутаевой и М.М. Вудынским впервые получил экспериментальное подтверждение своих расчетов и опубликовал результаты. В 1952 г. ученые трех стран одновременно – Н.Г. Басов, А.М. Прохоров (Россия), Ч. Таунс, Дж. Городон и Х. Цайгер (США), Дж. Вебер (Канада) – независимо друг от друга предложили принцип генерации и усиления сверхвысокочастотных электромагнитных колебаний, основанных на использовании индуцированного излучения. В декабре 1960 г. Т. Мейман сумел построить первый успешно работающий лазер с рубиновым стержнем в качестве активного вещества. В 1962 г. лазер был создан и в нашей стране. В нем в качестве активного вещества использовался полупроводник. В последующем развитие лазеров проходило в 84 направлении совершенствования их конструкции и адаптации для применения в различных технических системах. В это время появляются лазеры на свободных электронах, парах меди, жидкостные и химические лазеры. Они нашли применение в геодезии, медицине, связи, локации, сельском хозяйстве, металлургии и т.д. Особенно важно применение лазеров в военном деле. С появлением лазеров сразу же были оценены возможности их использования в системе противоракетной обороны (ПРО). Особенное внимание привлекли два основных достоинства лазеров. Первое состоит в том, что скорость поражающей энергии равна скорости света – это примерно 300 000 км/с. Следовательно, нет необходимости рассчитывать точку упреждения, как это делается в ПРО, основанной на использовании ракет. Это стрельба прямой наводкой. Достаточно прицелиться в головную часть, облучить ее, и она будет поражена. Второе преимущество состоит в том, что использование лазера, по сравнению с атомной антиракетой, приводит к меньшему поражению своей территории продуктами ядерного взрыва. Эти достоинства лазеров форсировали работы по созданию широкомасштабной системы ПРО, работа над которой проводилась в США с января 1984 г. и активизируется в настоящее время. По первоначальному плану она состояла из трех основных звеньев, базирующихся на Земле и в космосе. В этих звеньях, оснащенных средствами, основанными на новых физических принципах, содержатся мощные лазерные установки, электромагнитные пушки, а также противоракеты. При этом лазер планируется поставить на космическую станцию. Полагают. Что если она будет снабжена ядерным зарядом с тротиловым эквивалентном 0,1… 1,0 кТ, то его взрыв обеспечит одновременную накачку пятидесятидвухметровых стержней. Считают, что каждая такая станция с рентгеновскими лазерами может вывести из строя на расстоянии в 500 км до 100 межконтинентальных баллистических ракет через несколько минут после старта. В настоящее время проводится оценка вариантов применения лазеров путем математического моделирования. Результатом такого моделирования явилось открытие трехмерной голографии, что в последующем было подтверждено в опытах известного ученого Ю. Денисюка, который использовал лазер в качестве источника хроматического излучения для облучения голограмм. Использование лазеров позволило усовершенствовать характеристики современной техники. Использование лазеров на стыке научных направлений позволит открыть новые горизонты в познании мира. Контрольные вопросы: 1. Что называется планом? 2. Каково предназначение плана? 3. Как составить план текста? 4. Какие бывают планы по речевому оформлению? 5. Какие бывают планы по структуре? 85 6. В каких случаях используют простые и сложные планы? 7. Что такое тезисы? 8. Какими могут быть тезисы? жүктеу/скачать 0,96 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|