Zaujímavosti o referátoch
Ďaľšie referáty z kategórie
Laser
Dátum pridania: | 30.11.2002 | Oznámkuj: | 12345 |
Autor referátu: | deftones | ||
Jazyk: | Počet slov: | 8 225 | |
Referát vhodný pre: | Stredná odborná škola | Počet A4: | 32 |
Priemerná známka: | 3.02 | Rýchle čítanie: | 53m 20s |
Pomalé čítanie: | 80m 0s |
Jak se tedy mohlo stát, že tento jev byl poprvé využit až ve čpavkovém generátoru v roce 1954 a že první laser zazářil až v roce 1960? Vždyť princip byl znám téměř čtyřicet let, co tedy bránilo jeho praktickému využití? Zahřáté těleso je v rovnováze. Spektrum záření, průměrné koncentrace atomů na různých energetických hladinách, to vše zůstává neměnné, pokud je udržována stálá teplota. V takovém rovnovážném stavu je atomů s menší energií vždy mnohem více, než atomů vybuzených. Dopadající záření je tedy většinou pohlcováno a počet indukovaných emisí je zanedbatelně malý. V záplavě spontánního záření je takovéto vynucené vyzařování nepostřehnutelné. I když vědci uznávali význam Einsteinovy práce, pokládali ji pouze za teoretickou předpověď a vynucenou emisi považovali za jev velmi slabé intenzity, který nemá žádný praktický užitek a nestojí za namáhavé experimentální zjišťování.
Talentovaný anglický fyzik Paul Adrien Maurice Dirac provedl koncem dvacátých let ještě detailnější matematickou analýzu kvantové teorie záření a dále rozvinul Einsteinovy myšlenky. Einstein i Dirac si byli vědomi vlastností, jaké by vynucené záření mělo. Narozdíl od chaotické spontánní emise bude vyzařování při vynucené emisi mnohem uspořádanější. Dopadající i vyzářené kvantum budou mít totiž stejnou vlnovou délku a stejnou fázi, budou vzájemně koherentní. Světlo vyzářené při indukované emisi nebude pouze zesíleno, zachová si i charakter sinusové vlny, u níž je možno v každém okamžiku a v každém místě určit, zda právě prochází vrchol vlny či jiná její fáze.
Před vynálezem laseru neznala optika zdroje takového koherentního světla. Koherentní světelná vlna má stejné vlastnosti jako radiová vlna, lze ji proto také použít k přenosu zpráv. Je to ale vlna s frekvencí biliónů kmitů za vteřinu. Je-li šířka televizního kanálu kolem 4 megahertz, bylo by možno pouze na viditelných vlnách přenášet vysílání osmdesáti miliónů televizních kanálů zároveň. Koho to ale mělo napadnout v roce 1916, kdy teprve radioamatéři začínali lovit první radiové signály.
Záření vznikající při indukované emisi má pouze jeden přesně stanovený kmitočet, pouze jednu vlnovou délku. Je to dáno tím, že fotony, které na sebe paprsek nabírá vznikají při přeskocích atomů mezi stejně vzdálenými hladinami. Na rozdíl od spontánní emise, kdy je energie nehospodárně rozdělena do širokého spektra záření, dává nám indukovaná emise světlo jednobarevné (monochromatické). Jeho kmitočet a vlnová délka budou přitom vysoce stabilní a to nám dává možnost vytvořit vysoce přesné hodiny nebo standard délkové míry. Einstein i Dirac si byli vědomi toho, že vynucené záření nebude vyzařováno všemi směry, nýbrž podle zákona zachování impulsu bude přesně směrováno.