高中科技黑板報
科學是到處為家的,不過,在任何不播種的地方,是決不會得到豐收的。科技技術對我們至關重要,下面小編帶給大家的是:
資料:“隱身”和“變色”鐳射器
另外還有兩種較為特殊的鐳射器。一種是二氧化碳鐳射器,可稱“隱身人”,因為它發出的鐳射波長為10.6微米,“身”處紅外區,肉眼不能覺察,它的工作方式有連續、脈衝兩種。連線方式產生的鐳射功率可達20千瓦以上。脈衝方式產生的波長10.6微米鐳射也是最強大的一種鐳射。人們已用它來“打”出原子核中的中子。二氧化碳鐳射器的出現是鐳射發展中的重大進展,也是光武器和核聚變研究中的重大成果。最普通的二氧化碳鐳射器是一支長1米左右的放電管。它的一端貼上鍍金反射鏡片,另一端貼一塊能讓10.6微米紅外光通過的鍺平面鏡片作為紅外鐳射輸出鏡。一般的玻璃鏡片不讓這種紅外光通過,所以個能做輸出鏡。放電管放電時發出粉紅色的自發輻射光,它產生的鐳射是看不見的,在磚上足以把磚頭燒到發出耀眼的白光。做實驗時,一不小心就會把自己的衣服燒壞,裸露的面板碰到了也要燒傷,所以這種鐳射器上都貼著“危險”的標記,操作時要特別留神。
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二氧化碳鐳射器形式很多。放電管最長的達200多米,要佔據很大的場地。科學家想出辦法,將筆直的放電管彎成來回轉折的形狀,或是把放電管疊起來安裝,將它們的實際長度壓縮到20米左右;為了使鐳射器的光路不受振動的影響,整個器件安放在地下室粗大的管道內。後來發明的一種稱為橫向流動的二氧化碳鐳射器,長度縮到只有一張大辦公桌那樣長短,能射出幾千瓦功率的鐳射。這樣的鐳射器已被許多汽車拖拉機廠用來加工大型零件。輸出功率更大的一種二氧化碳鐳射器結構像大型噴氣發動機,開動起來聲音響得嚇人,它能產生上百萬瓦的連續鐳射,是連續方式發射鐳射中的最強者。最初的鐳射打坦克靶實驗,用的就是這種鐳射器。它是科學家把空氣動力學和鐳射科學相結合而製造出來的。
以脈衝方式發射的二氧化碳鐳射器也有很多種,在科研和工業中用途極廣。如果按每一脈衝發出的能量大小作比較,那麼,脈衝二氧化碳鐳射器又是脈衝鐳射器中的最強者。
這裡,我們要回到鐳射先驅者湯斯曾經研究過的問題上來,談一談毫米波的產生。隨著鐳射技術的發展,許多科學家對這一難題又發起了進攻:採用放電或利用強大的二氧化碳鐳射作為激勵源去激發氟甲烷、氨等氣體分子,一步步地把發射出來的鐳射波長延長,擴充套件。開始達幾十微米,後來達幾百微米,也就是亞毫米波了。本世紀60年代中期到70年代中期,隨著微波技術的發展,科學家根據鐳射的原理和方法產生了毫米波。這樣,從光波到微波之間的空白地帶便被不斷髮現的新紅外鐳射填補了。
從研究中,科學家發現毫米波很有實用價值:大氣對它的吸收率很小、阻礙它傳播的影響也小,可以用它來作為新的大氣通訊工具。另一種比較特殊、新穎的鐳射器,可以形象地稱它為“變色龍”。它不是龍,但確實能變色;只要轉動一個鐳射器上的旋鈕,就可以獲得紅、橙、黃、綠、青、藍、紫各種顏色的鐳射。
難道染料跟鐳射器也有關係嗎?一點也不錯。這種鐳射器的工作物質確實就是染料,如碳花青、若丹明和香豆素等等。科學家至今還沒有弄清楚這些染料的分子能級和原子結構,只知道它們與氣體工作物質的氣體原子、離子結構不一樣;氣體產生的鐳射有明確的波長,而染料產生的鐳射,波長範圍較廣,或者說有多種色彩。染料鐳射器的光學諧振腔中裝有一個稱為光柵的光學元件。通過它可以根據需要選擇鐳射的色彩,就像從收音機裡選聽不同頻率的無線電臺廣播一樣。
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