Tài liệu Đáp án đề cương LASER pot

Đáp án đề cương LASER MỤC LỤC MC LC 1  7 1. Laser là gì ? 7 2.  7 3.   7 4.  7 5.   7 6. 8 7.  8 8.  9 9.   10 10. môi ch 10 11. t mi tóc vào bung cng có th to nên mt nguc không 10 12.   10 13.  11 14.   11 15.  11 16. Vai trò ca khí He và N trong laser HeNe và CO 2 là gì. 12 17. Buc ti gi là bung cng 12 18. ng hou trong bung cng ng. Có my dng bung cng . 13 19. Vì sao nói hing cng trong bung cng quang hc là cng ng chn lc. Hing cng x nào. 13 20. Vì sao nói hing cng chn lc quynh các tính cht ca tia laser . 14 21. Ph phát x ca môi cht laser là ph liên tc hay là ph vch, gii thích vì sao. 14 22. Ph phát x ca tia laser là ph liên tc hay là ph vch, gii thích vì sao. 14 23. Khi chiu dài ca bung ci thì s vch ph phát x ca tia  nào. 14 24. Khi môi cht laser có th phát x ng thi nhic sóng, trình bày các  laser ch phát ra mc sóng. 14 25. Mt dc và mt ngang ca tia laser là gì. Nó n nhng tính cht nào ca tia laser ? 16 26. Tia laser có nhng tính cht ni bt nào khác bit vi nhng ngun sáng khác. Gii thích nhng nguyên nhân làm cho ngun sáng laser có nhng tính ch17 27. c sóng mà laser phát ra không nh. Nêu gii pháp c ng. 17 28.  c ca laser khí và laser bán dn. 17 29. Mô t cu to chung ca laser HeNe, CO 2, Rubi, bán dn 17 30. Trình bày nguyên lý hong ca laser HeNe, CO 2, Rubi, bán dn 18 31. c sóng ca laser HeNe, CO 2, Rubi, bán dn GaAs là bao nhiêu. 22 32. Các chi tit quang hc trong ngun sáng laser là nhng chi ting i vi nhng chi ti  nào? 22 33. Yêu cu k thut khi làm sch các chi ti nào? 23 34. Khi làm vic vi ngui có th gp nhng loi nguy him? 24 35. Vì sao tác hi ci ph thuc vào công sut , c sóng và thng? 24 36. nh an toàn v laser là phòng nga không cho tia ng nguy him ch không phi khc phc tác hi? 25 37. nh v an toàn laser có phi là các kt qu chính xác v tác hi ca tia i vi không, gii thích vì sao? 26 38.   chun ANSI ZI 36.1-2007 phân loi laser theo 4 c nguy him?26 39. M nguy him ca 4 cp phân loi v nào?26 40. Các bin pháp an toàn cn áp di vi 4 c nguy him ca laser? 27 41. in nht song hiu qu li ln nht. Có th dùng mt loi kính an toàn cho mi loc không, gii thích vì sao? 29 42. Khi s dng ngun sáng laser có th có nhi vi i. Gii thích vì sao? 29 43. Long giác mc và long võng mc? 30 44. Vì sao mt ngun sáng laser không gây bng giác mc song li có th gây hng võng mc? 30 45. Trình bày nguyên lý cu to và hong ca laser HeNe? 31 46. Laser HeNe có th ng thc mc sóng. Có các gii pháp gì  laser HeNe ch phát ra m 32 47. Vì sao nói laser He-Ne là laser nguyên t? 33 48. Trình bày nguyên lý cu to và hong ca laser CO 2 ? 33 49. Vì sao gi laser CO 2 là laser phân tm ca laser phân t là gì? 34 50. Vì sao gi laser CO 2 là laser phân tm ca laser phân t là gì 35 51. Trình bày nguyên lý cu to và hong ca laser Rubi 35 52. n x ca laser Rubi có cu t nào 35 53. Vì sao không th ch c ln. 35 54. Trình bày nguyên lý cu to và hong ca laser bán dn GaAs. 36 55. Nguyên lý to ngho mt kích thích trong laser bán dn x th nào. 36 56. Vì sao loi laser bán dn có góc m c c ln. 36 57. Hai chùm sáng giao thoa vi nhau phi tha mãn nhu kin gì 37 58. Trình bày nguyên lý cu to và hong ca giao thoa k  ngu  dài và dch chuyn. 37 59. ng gì.37 60. Khi dn li tm chia chùm tia laser thì vân giao thoa dch chuyn  nào. 37 61. Khi dch chuyng trong giao thoa k t khong bng na c sóng ca tia laser thì nh vân giao thoa dch chuyng bng bao nhiêu 38 62. c N xung trên cm bin ca giao thoa k  ch chuyc mt khong cách là bao nhiêu 38 63.  nguyên lý ca giao thoa k laser dcn phi s dng 2 cm bin 38 64. Vì sao nói giao thoa k  chính xác ph thu ca tia laser. 39 65. ng cng th n kh c ca giao thoa k ch chuy dài 39 66. ng ca giao thoa k laser dch chuyn vi vn tc V, tín hiu c trên cm bin có dng g c sau khong thi gian t nu s bii tc ca tín hiu trên cm bi 39 67. ng ca giao thoa k laser có 2 tn s. dch chuyn vi vn tc V, tín hic trên cm bin có dng  c sau khong thi gian t nu s bii tc ca tín hiu trên cm bi 39 68. ng ca chit su chính xác cng giao thoa k  nào. 40 69. ng cng th  chính xác c bng giao thoa k laser. 40 70. m c nhám b phân toàn phn và bng giao thoa k  40 71.   bng giao thoa k vòng vi tia laser. 40 72. Nguyên lý c bii khong cách bng tia laser theo tam ng 40 73. Tính khoc bi gian phát và thu nh 41 74. Trình bày nguyên lý cng b mt vi tia laser dng t u chnh tiêu 41  chính xác ca dch chuyn bàn máy ca các máy gia công CNC bng giao thoa k laser. 41  không thng ca dch chuyn bàn máy ca các máy gia công CNC bng giao thoa k laser. 42  chính xác ca dao phay trên máy phay CNC bng máy quét laser. 43 79. Khi gia công vt liu bng ca tia laser lên vt li gì. 44 80. Khi chiu tia laser lên b mt vt liu cn gia công s xy ra các quá trinh nhit nào 44 81. Tính nhi trên b mt vt liu khi chiu mt chùm tia laser có bán kính a và m công sut q. 45 82. H s phn x tia laser ca vt liu gia công ph thu c sóng ca tia laser và nhi ca vt liu. 45 83. Nêu gi gim ng ca h s phn x cao ca b mt vt liu.45 u ki phân bit  t dch chuyn thp hoc cao khi ct vt liu bng tia laser. 46 85. Tính nhi khi ct vt liu bng tia laser  t dch chuyn thp 46 86. Tính nhi khi ct vt liu bng tia laser  t dch chuyn cao. 46 87. Tính nhi khi ct vt có chiu dày mng d bng tia laser. 46 88. Khi ct vât liu bng tia laser có s dng khí ô xy và  tr có nh m gì. 46  rng vt ct và vn tc ct ph thuc th nào vi công sut ca tia laser.47 90. Khi ct vât liu phi kim bng tia laser khác b nào so vi khi ct vt liu kim loi. 48 91. Vt lim gì ging và khác nhau khi ct bng laser. 48 92. Khoan l chi tit máy bng tia laser có nhm gì so vi gia công bi. 48 93. Hình dng l khoan bm gì. S sai lch v trí hi t trên b mt chi tit gia công to ra các d nào: 49 94. Tính ching kính l khoan: 50 95. Tính chiu sâu ln nhng kính ln nht ca l khoan có th c 51 m ca quá trình hàn vt liu bng tia laser. 51  sâu mi hán ph thuc vào nhng yu t nào: 51 98. Vì sao có th hàn các vt liu bng tia laser trong chân không hong khí bo v: 52 99. Vì sao có th hàn các vt liu và các mi hàn khó hàn bng tia laser: 52 100. Tôi vt liu bng tia laser có nhm gì 53 101. Phân bit s ging và khác nhau gia gia công các hình dng b mt bng tia laser theo công tua và theo mt n 53  1. Laser là gì ? -> Laser (đọc là la-de) là tên viết tắt của cụm từ Light Amplification byStimulated Emission of Radiation trong ting Anh, và có nghĩa là "khuếch đại ánh sáng bằng phát x kích thích". 2.  -> Vì tính đơn sắc rất cao: chùm sáng chỉ có một màu (hay một bước sóng) duy nhất. Do vậy chùm laser không bị tán xạ khi đi qua mặt phân cách của hai môi trường có chiết suất khác nhau. Đây là tính chất đặc biệt nhất mà không nguồn sáng nào có. 3.   -> Vì sóng điện từ của một phô tôn ánh sang chỉ dao động theo một phương xác định nên được gọi là ánh sáng phân cực thẳng hay ánh sáng phân cực toàn phần. -> Ánh sáng tự nhiên có thể coi là tập hợp của vô số ánh sáng phân cực toàn phần nên dao động đều đặn theo tất cả mọi phương vuông góc với tia sáng, tức là sóng của ánh sáng tự nhiên phân cực tròn . 4.  -> Điều kiện : Photon tác động lên điện tử có hiệu mức năng lượng dịch chuyển cho phép có hiệu năng lượng tương ứng năng lượng của photon thì sẽ xảy ra bức xạ kích thích. Đây là điều kiện của quá trình phát xạ kích thích. -> Mức năng lượng dịch chuyển cho phép của hạt bị kích thích phải phù hợp với phô tôn. Đây là điều kiện của quá trình phát xạ kích thích. 5. Pho   -> Phô tôn phát ra trong quá trình kích thích có cùng tần số, biên độ, pha, hướng và trạng thái phân cực như phô tôn kích thích.Phô tôn kích thích không bị biến đổi và giữ nguyên trạng thái ban đầu. -> Tính chất nổi bật của các photon phát ra trong quá trình phát xạ kích thích :  Độ định hướng cao: tia laser phát ra hầu như là chùm song song do đó khả năng chiếu xa hàng nghìn km mà không bị phân tán.  Tính đơn sắc rất cao: chùm sáng chỉ có một màu (hay một bước sóng) duy nhất. Do vậy chùm laser không bị tán xạ khi đi qua mặt phân cách của hai môi trường có chiết suất khác nhau. Đây là tính chất đặc biệt nhất mà không nguồn sáng nào có.  Tính đồng bộ của các photon trong chùm tia laser: Có khả năng phát xung cực ngắn: cỡ mili giây (ms), nano giây, pico giây, cho phép tập trung năng lượng tia laser cực lớn trong thời gian cực ngắn. 6. -> Nguồn sáng Laser được hình thành nhờ sự khuếch đại ánh sáng bằng phát xạ kích thích, cơ sở vật lý của bức xạ laser là nguyên lý phát xạ kích thích và điều kiện phát xạ thành chum tia laser => Hiện tượng phát xạ kích thích là cơ sở của nguồn sáng laser ! 7.  -> Cấu tạo cơ bản của một nguồn sáng laser : 1- Môi chất laser 2- Nguồn nuôi 3- Rương phản xạ toàn phần 4- Gương bán mạ 5- Tia laser Trong đó có 3 thành phần chính : + Môi chất Laser: Tuỳ loại hoạt chất khỏc nhau mà môi trường hoạt chất khác nhau. + Bộ cộng hưởng : Khuyếch đại bức xạ laser. + Bơm Laser: Cung cấp năng lượng cho hoạt chất laser để tạo nghịch đảo mức năng lượng. 8.   -> Môi cht laser: là chất làm môi trường phát xạ bức xạ kích thích của tia laser. Môi chất laser cần có các hiệu mức năng lượng tương ứng có khả năng dịch chuyển lượng tử cho phép ứng với tần số laser cần phát và phải trong suốt đối với bước sóng của bức xạ laser. -> Ví dụ : Laser chất rắn Có khoảng 200 chất rắn có khả năng dùng làm môi trường hoạt chất laser. Một số loại laser chất rắn thông dụng:  YAG-Neodym: hoạt chất là Yttrium Aluminium Garnet (YAG) cộng thêm 2-5% Neodym, có bước sóng 1060nm thuộc phổ hồng ngoại gần. Có thể phát liên tục tới 100W hoặc phát xung với tần số 1000-10000Hz.  Hồng ngọc (Rubi): hoạt chất là tinh thể Alluminium có gắn những ion chrom, có bước sóng 694,3nm thuộc vùng đỏ của ánh sáng trắng.  Bán dẫn: loại thông dụng nhất là diot Gallium Arsen có bước sóng 890nm thuộc phổ hồng ngoại gần. Laser chất khí  He-Ne: hoạt chất là khí Heli và Neon, có bước sóng 632,8nm thuộc phổ ánh sáng đỏ trong vùng nhìn thấy, công suất nhỏ từ một đến vài chục mW. Trong y học được sử dụng làm laser nội mạch, kích thích mạch máu  Argon: hoạt chất là khí argon, bước sóng 488 và 514,5nm.  CO2: bước sóng 10.600nm thuộc phổ hồng ngoại xa, công suất phát xạ có thể tới megawatt (MW). Trong y học ứng dụng làm dao mổ. LASER chất lỏng Môi trường hoạt chất là chất lỏng, thông dụng nhất là laser màu. [...]... Mụi cht laser 3 cú th cú mc laser di trựng hoc khụng trựng vi mc c bn Tn s bm ca laser 3 mc thng gn gp ụi tn s laser phỏt x nờn hiu sut s thp a s cỏc laser rn l laser 3 mc Mụi cht laser 4 mc hiu sut bm cao do nghch o mt tớch ly ca quỏ trỡnh bm ph thuc vo c quỏ trỡnh bm tớch ly lờn cỏc mc laser trờn v kh nng thoỏt mc laser di Do cú nhiu mc nng lng nờn hiu sut bm ca loi laser ny l cao nht Cỏc laser. .. 2 3 4 -> Mụi cht laser 2, 3, 4 mc l mụi cht laser cú s cỏc mc nng lng ln lt l 2,3,4 Mụi cht laser 2 cú 2 mc nng lng : quỏ trỡnh hp th v phỏt x l mt quỏ trỡnh thun nghch nờn nhanh chúng xy ra bóo ho mt tớch ly trờn hai mc laser trờn v di Mụi cht laser 3 cú 3 mc nng lng : Tn s bm ca laser 3 mc thng gn gp ụi tn s laser phỏt x nờn hiu sut s thp a s cỏc laser rn l laser 3 mc Mụi cht laser 4 cú 4 mc nng... cú 4 mc nng lng : Do cú nhiu mc nng lng nờn hiu sut bm ca loi laser ny l cao nht Cỏc laser khớ thng l laser 4 mc 10 -> Vic chn mụi cht laser cn chỳ ý n hiu sut hp th khi bm v kh nng phỏt x ca bc súng laser 11 ố ố -> KHễNG 12 -> Cht nn trong ngun sỏng laser s dng trong laser rn Cht nn l cht c bn s khụng tham gia trc tip vo quỏ trỡnh to bc x laser Cht nn cú th l n tinh hoc vụ nh hỡnh v cú cha cỏc nguyờn... Cp IA : l laser thi t k riờng cho cỏc ng dng khụng th chi u vo m i ộ t nh 4 W  Cp IIA: l cỏc laser liờn tc cụng su t th p vựng kh ki n B c x trờn laser c I 1 W P n chúi c a ỏnh sỏng laser s b o v con i Gõy nờn t i th i gian di Cp IIB: Laser cú cụng su t t c th i ( v i laser liờn tc t 1-5m W), m b c x c a nú s õ n nhỡn trc ti ự cỏc laser trỡnh chi u l thu c lo i IIB Cp IIIA: Cỏc laser khụng... l n cỏc ngun laser hi i cú kh õ m khi nhỡn trc ti p Cp IV: Cỏc laser cụng su t cao, liờn tc trờn 500mW, xung 10J/s ho c ph n x phõn tỏn Gõy t c ti p v c khi tỏn x , gõy nờn bng da C n thi t ph i ki c d i v i laser c p IV 40 Cỏc bin phỏp an ton cn ỏp dng i vi 4 cp nguy him ca laser? Tr li: Tờn g i Lo i laser c p I Cỏc laser khụng nguy hi m II Cỏc laser cụng su t nh vựng nhỡn th y II Laser cng su... ca laser Phng phỏp bm in: Bm bng in t: cung cp nng lng cho mụi cht laser bng nng lng ca cỏc in t thng c dng cho cỏc loi laser khớ v laser bỏn dn Bm quang hc: Thc hin dch chuyn in t lờn mc cao bng hp th ỏnh sỏng, thng c s dng cho cỏc loi laser rn v lng 15 234 -> Mụi cht laser 2 mc, ớt dựng vỡ quỏ trỡnh hp th v phỏt x l mt quỏ trỡnh thun nghch nờn nhanh chúng xy ra bóo ho mt tớch ly trờn hai mc laser. .. bc súng trong laser HeNe o lng 28 Nờu phng phỏp lm tng n sc ca laser khớ v laser bỏn dn 29 Mụ t cu to chung ca laser HeNe, CO2, Rubi, bỏn dn - N ý B : T K 1 ộ ự M 1 2 Tớ õ :1) B ự ớ tia laser ( ự ớ )3) V C ớ ớ )2) N 4) ự ( 5) 30 Trỡnh by nguyờn lý hot ng ca laser HeNe, CO 2, Rubi, bỏn dn - Laser khớ He Ne l lo i laser r t ph bi n, ho ng Cut :L M ớ He Ne cú c u t ớ ng ho t... chuy n dch lờn m c laser nh quỏ trỡnh truy n ng c ng khi va ch m v i cỏc phõn t neon tr ng thỏi kớch thớch 49 Vỡ sao gi laser CO2 l laser phõn t u im ca laser phõn t l gỡ? Tr li: M c lm thnh t cỏc phõn t Laser CO2 lm vi 3 M ng laser l cỏc phõn t CO2 N2 õ t ch t l CO2 u im: M L c lm thnh t cỏc phõn t ,k t h p cỏc m ng n t c a cỏc nguyờn t vỡ th cú c phõn t m ng -6 -9 T ng dựng lo i laser xung : 10... c kV v dũng vi Ampe Laser CO2 l lo c cụng su n hng chc kW ch liờn tc v i hi u su n 20 ữ 30 % v l lo i cụng su t l n nh t hi n gi 50 Vỡ sao gi laser CO2 l laser phõn t u im ca laser phõn t l gỡ Tr l i: G i CO2 l laser phõn t vỡ tỏc nhõn t o ra tia laser trong bung c ng l khớ CO2 d ng phõn t (1 nguyờn t C v 2 nguyờn t O) phõn t CO2 cú d i x ng tuy n tớnh v i 3 b ng t do m c a laser phõn t: cụng su... phỏp an ton ch y u l khụng cho tia laser tỏc d cỏch khc phc c th 38 C s chun ANSI ZI 36.1-2007 phõn loi laser theo 4 cp nguy him? Tr li: Xõy dng mc cho phộp cc i ca bc x laser M m quan tr ng c a ANSI: Phõn c p laser theo m õ c v i nhón c nh bỏo v b c x nguy hi m v kh 39 Mc nguy him ca 4 cp phõn loi laser i vi con ngi nh th no? Tr li: Cp I ( Class I): l cỏc laser v i m c cụng su t b c x khụng . một phô tôn ánh sang chỉ dao động theo một phương xác định nên được gọi là ánh sáng phân cực thẳng hay ánh sáng phân cực toàn phần. -> Ánh sáng tự nhiên. 49. Vì sao gi laser CO 2 là laser phân tm ca laser phân t là gì? 34 50. Vì sao gi laser CO 2 là laser phân tm ca laser phân t