جستجو در تالارهای گفتگو

فیس‌بوک از اولین هواپیمای بدون سرنشین خورشیدی خود که ارائه‌کننده اینترنت در نقاط دور افتاده است، پرده‌برداری کرد. به گزارش گاردین، این هواپیما که «آکیلا» نام دارد، می‌تواند تا سه ماه بدون فرود آمدن پرواز کند و توسط لیزر، داده‌های اینترنتی را به آنتن‌هایی که در روی زمین نصب شده‌اند، ارسال کند. هدف فیس‌بوک امکان دسترسی مناطق دورافتاده به اینترنت است. فیس بوک برای اینکار با شرکت internet.org همکاری می‌کند و خودش به طور مستقیم با مشتریان در ارتباط نخواهد بود. internt.org که هدفش دسترسی همه مردم کره زمین به اینترنت است، با شرکت‌های ارائه‌دهنده اینترنت در سطح محلی همکاری خواهد کرد که این پروژه به انجام برسد. جی پاریک، قائم‌مقام مدیریت مهندسی فیس‌بوک در این پروژه می‌گوید: «هدف ما دسترسی داشتن همه مردم کره زمین به خدمات اینترنت است. ما امیدواریم با این کار، بقیه شرکت‌ها را هم تشویق کنیم که سریعتر در این رابطه عمل کنند.» این هواپیما که عرض بال‌هایش به اندازه عرض بال‌های یک هواپیمای بوینگ ۷۳۷ است، (اما وزنی کمتر از یک خودروی نقلیه دارد) قرار است در اواخر سال میلادی جاری به پرواز درآید. فاصله این هواپیمای بدون‌سرنشین از سطح زمین چیزی بین ۱۸ تا ۲۷ کیلومتر خواهد بود و بنابراین خطری برای هواپیماهای مسافربری ندارد و همینطور وضعیت هوا بر روی آن اثری نخواهد گذاشت. این پهپاد که ساخت آن چیزی نزدیک به چهارده ماه طول کشیده است، در طول روز در بالاترین ارتفاع خود پرواز خواهد کرد و در طول شب،‌ برای ذخیره و مصرف کمتر انرژی،‌ به ارتفاع پایین‌تری خواهد آمد. از آنجا که هنوز برای پرواز هواپیماهای بدون سرنشین در خاک آمریکا قوانین مخصوصی وضع نشده‌است، فیس‌بوک اعلام کرده است که با قانونگذاران برای مشخص کردن قوانین پرواز هواپیماهای این‌چنینی همکاری می‌کند. فیس‌بوک تنها شرکت حاضر در سیلیون ولی نیست که رویای دستیابی همه مردم به اینترنت را دارد. گوگل- غول دیگر دنیای اینترنت- دو برنامه مجزا برای دسترسی اینترنتی به ماهواره دارد که یکی از آنها از طریق بالون‌هایی بی‌سرنشین Project Loon و دیگری از طریق پهپاد است که با انرژی خورشیدی Solara 50 کار می‌کنند. الن ماسک -مؤسس شرکت ماشین‌سازی تسلا- که شرکت اسپیس اکس Space X را هم برای اجرای طرح‌هایی برای آینده تأسیس کرده، هم طرحی دارد که در آن قرار است چهار هزار ماهواره ارزان‌قیمت را در مدارهایی دور کره زمین قرار دهد تا در عرض پنج سال اینترنت برای همه مردم در همه جای جهان قابل دسترس باشد.

سلامی دوباره یک فایل پاورپوینت در باب آشنایی با فرآیند جوش لیزر برای دانلود گذاشتم. امیدوارم کهمفید باشه. شاد و موفق باشید. آشنایی با فرآیند جوشکاری لیزری پسورد PESARE SHAD این هم مطالبی که دوستانم در سایت قرار دادند پست 83 پست 29 و 30 و 31

موارد کاربرد لیزر تنها به فاصله یابی ماهواره ای محدود نمی شود. اگر چه در SLR فاصله یابی طولهای بلند از ایستگاه زمینی به ماهواره ها انجام می شود و دقت های این اندازه گیری در هر نسل بهتر شده است و از حدود 10متر (نسل اول) به حدود 2میلی متر (نسل چهارم) رسیده است. چون لیزرهای تک رنگ واگرایی ندارند، برای هر امتداد دهی در کارهای نقشه برداری بسیار مناسبند و در موارد بسیار دقیق نظیر حفاری های تونل ها، نقشه برداری های زیرزمینی نظیر مترو و در رسیدن به نقطه Break through که از دو طرف حفاری می شود تا به هم برسند کاملاً کاربرد دارند. با توجه به اهمیت لیزر در دستیابی به این دقت هاست که شرکتهایی از قبیل Spectra physics آمریکا و MDL انگلستان دستگاههای خاصی را برای این گونه الکترواپتیکال، الکترومغناطیسی یا مایکروویو می شناسیم ولی انواع دیگری از طولیابها مورد استفاده اند که به طولیاب لیزری موسوم اند. مثل AGA-8 ژئوتزونیکس یا DI3000-R لایکا که در آن ها از لیزرهای با منبع جامد نظیر یاقوت یا نیودمیوم استفاده نمی شود، بلکه منبع آنها نیمه هادی است. از جمله این نیمه هادی کالیوم- آرسناید را می توان نام برد. این نیمه هادی مثل مثل دیودگالیوم آرسناید است، منتها پرتو تک رنگ خارج می کند، خود برانگیخته است و ایجاد لیزری می کند که برای تعیین موقعیت های دقیق و برای جاهایی که دقت امتدادی مدنظر است، مورد استفاده قرار می گیرد. لیزر را می توان بر اساس منبع تولید آن به سه دسته جامد، نیمه هادی و گازی تقسیم کرد. لیزر در واقع از هلیوم – نئون ایجاد می شود. توضیح لازم این که اولین بار در سال 1961 مخترعی ایرانی بنام پروفسور علی جوان در آمریکا گازی را ابداع نموده است که در تراز یابی ها با گستردگی فوق العاده مورد استفاده قرار می گیرد. توان و شدت جریان پرتوهای لیزر گازی بسیار کم است و در صورت اصابت با بدن نقشه بردار ایجاد صدمه نمی کند. پس در ترازیابی های چرخشی (Rotary) وسیعاً کاربرد دارد. برای استفاده از لیزر در تراز یابی با شاخص به واسطه ای خاص نیاز است. Detector روی شاخص بالا و پایین می رود و به محض دریافت پرتو لیزر گازی در محل دقیق ارتفاع پرتو می ایستد و در واقع ارتفاع را با دقت بالا تعیین می کند. به نقل از khakzad.com

اگرچه سال‌هاست که از استفاده از تکنولوژی جت مواد ساینده و جت آب می‌گذرد و لیکن اخیراً این دو فرآیند در زمینه بازار ماشین ابزار جایگاه مناسبی پیدا کرده است. این موضوع مهم و قابل توجه است و تعدادی از نوآوران قدیمی با استفاده از جایگزینی و تکمیل فرآیندهای معمولی ماشین‌کاری خود با استفاده از این دو فرآیند (ماشین‌کاری با جت‌آب و جت مواد ساینده) سود فراوانی برده‌اند. اخیراً بر طبق گزارش Frost و Sullivan که یک شرکت بازاریابی کار می‌کنند، اعلام نموده‌اند که abrasive waterjet به نحو چشمگیری رشد و گسترش قابل ملاحظه‌ای پیدا کرده است. رشد 1/9 درصد در فاصله سال‌های 2002-1997 برای بازار واترجت و جت مواد آینده پیش‌بینی می‌شود. هم واترجت و هم لیزر قادرند فلزات و دیگر مواد را برش دهند. ولیکن دستگاه‌های واترجت ارزان‌تر از دستگاه‌های لیزر می‌باشند و عملاً دستگاه‌های واترجت برتر از ماشین‌های برش معمولی می‌باشند. چرا تعداد زیادی از مردم به خرید دستگاه‌های واترجت روی آورده‌اند، زیرا: چون می‌توانند سریع برنامه‌ریزی کرده و در مدت کوتاهی پول‌دار شده و سود زیادی عایدشان شود. همچنین می‌توانند سریعاً دستگاه را تنظیم کرده و کل مجموعه تنظیمات دستگاه را تنظیم کرده و کل مجموعه تنظیمات دستگاه را چک کنند آنها از ابزار دستگاه خیلی تعریف می‌کنند. چونکه ابزار، هم در ماشینکاری اولیه و هم در ماشینکاری ثانویه (نهایی) یکی است و نیازی به تغییر ابزار نمی‌شود. سرعت ساخت قطعات بسیار بالا و خارج از تصور می‌باشد. این روش باعث ایجاد اثرات حرارتی روی قطعه نمی‌شود. آنها می‌توانند هزینه خرید دستگاه را در مدت کوتاهی تامین نمایند. شما قبلاً عبارات واترجت و جت مواد ساینده را شنیده‌اید، این مهم است که بدانید جهت مواد ساینده همان واترجت نمی‌باشد، اگرچه خیلی به هم شبیه هستند. تکنولوژی جت‌آب به حدود 20 سال پیش برمی‌گردد و جت مواد ساینده حدوداً 10 سال بعد به وجود آمد. اساس هر دو روش مبتنی بر افزایش فشار آب تا حد خیلی زیاد و خروج آب از یک روزنه کوچک به خارج می‌باشد. سیستم واترجت از یک باریکه آب استفاده می‌کند که از دهانه (orifice) خارج می‌شود و می‌تواند مواد نرمی از قبیل پارچه و مقوا را برش دهد و لیکن نمی‌تواند مواد سخت‌تری را برش‌کاری کند. آب در دهانه ورودی از 20 تا 55 هزار پوند بر اینچ مربع تحت فشار قرار می‌گیرد، سپس از دهانه (jewel) که قطر آن به طور نمونه 015/0-010/0 اینچ می‌باشد. با فشار خارج می‌شود و در سیستم جت مواد ساینده، مواد ساینده به جت‌آب افزوده شده تا بتواند مواد سخت‌تر را نیز برش دهد. سرعت خیلی زیاد جت آب باعث ایجاد خلاء شده و مواد ساینده را به داخل نازل مکش می‌کند. اغلب مردم زمانی که منظورشان جت ساینده است، به غلط اصطلاح واترجت را به کار می‌برند. یک مجموعه کامل نازل واترجت حدود 500 تا 1000 دلار می‌باشد در صورتی که نازل جت سازنده حدود 800 تا 2000 دلار هزینه در بر دارد. هزینه عملیاتی جت مواد ساینده به خاطر سایش تیوپ مخلوط‌کننده مواد ساینده با آب و همچنین به خاطر مصرف مواد ساینده نسبت به واترجت خیلی زیاد است.

واژه ليزر از سر كلمه*هاي انگليسی در عبارت Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation به معنی «تقويت نور به روش گسيل القايي تابش» است. اين ماده پرتو نور را كه به وسيله يك منبع انرزی بيرونی (از نوع الكتريسيته يا نور) به وجود آمده، تقويت می*كند. مبانی نظری ليزر را آلبرت ايشتين در سال 1916 ميلادي طی مقاله*ای مطرح كرد ولی سال*های نسبتاً زيادی طول كشيد تا صنعث و فناوری امكان ساخت اولين ليزر را فراهم كند. در سال 1953 چارلز تاونز ميزر (تقويت*كننده موج ميكروويو) را اختراع كرد و مي*خواست آزمايشات خود زا حول جايگزيني نور مرئی به جاي مادون قرمز ادامه دهد و هم*زمان اين امر بين آزمايشگاه*های مختلف در سراسر جهان به عنوان رقابتی جدی در نظر گرفته شد كه عبارت ليزر در همان زمان در مقاله*ای از گوردون هولد، دانشجوي دكتراي دانشگاه كلمبيا، پيشنهاد شد و در سال 1960اولين ليزر (كه با موفقيت كار كرد) توسط تئودور ميمن (Theodore H. Maiman) ساخته شد. و اولين ليزر گازی(با استفاده از هليوم و نئون) هم توسط علي جوان فيزيكدان ايراني در همان 1960 ساخته شد. نخستين بار طرح اوليه ليزر (ميزر) توسط انيشتن داده شد،كار ليزر به اين گونه*است كه با تابش يك فوترون به يك ذره (اتم يا مولكول يا يون)برانگيخته يك فوترون ديگر نيز آزاد مي*شود كه اين دو فوترون با هم همفركانس مي*باشند در صورت ادامه اين روند تعداد نوترونها افزايش مي*يابند كه مي*توانند باريكه*اي از فوتونها را به وجود بياورند.

لیزر درسالیان خیلی دور انسان بطور اتفاقی آتش را کشف کرد و به مرور زمان با یادگیری استفاده از آتش و بکار بردن آن در مراحل مختلف زندگی، کیفیت زندگی خود را متحول کرده بود. از جمله، استفاده از نور و روشنایی آتش بود که در تاریکی شب به کمک آن دل غارهای محل سکونت خود را روشن و نورانی میکرد. چند صد قرن زمان لازم بود تا انسان بتواند با اختراع الکتریسیته منبع قویتری برای تولید نور و روشنایی در شب داشته باشد. بفاصلة زمانی نسبتاً کوتاهی انسان توانست این منبع نورانی را متحول کرده و با استفاده از آن ابزار قدرتمند و کارآمدی به نام لیزر را بسازد. شروع اختراع لیزر به زمان آلبرت انیشتن و نظریة نشر القایی بازمی‌گردد (1917) ولی شاید خود انیشتن هم نمیتوانست در ذهن کاربردی به این وسعت برای لیزر در نظر بگیرد تا اینکه بعد از سالها مطالعه و تلاش، دانشمند آمریکایی میمن موفق به ساخت اولین لیزر و استفاده از تئوری نشر القایی گردید (1960). در این زمان بود که نظرات فراوانی در مورد استفاده‌های مختلف از لیزر در ذهن دانشمندان و نویسندگان داستانهای علمی تخیلی شکل میگرفت و هر یک با ابداع وسیله‌ای تخیلی نحوة استفاده از نور لیزر را در آینده توصیف می‌کردند. ساخت فیلمهای علمی تخیلی که در آنها فضا‌نوردان با در دست داشتن تفنگهای لیزری با مهاجمان به کرة زمین مبارزه میکردند و!!!! به اوج خود رسیده بود. البته ارزش این داستانها و تخیلات در پیشبرد علم و تنولوژی بر هیچ‌کس پوشیده نیست و بسیاری از دانشمندان و مخترعین بزرگ با پیروی از این پیشگویی‌ها بود که موفق به اختراع وسیله‌ای جدید و یا کشف پدیده‌ای نادر گردیدند. بدلیل هزینه‌های خیلی سنگین در راه تولید لیزر‌های پرتوان، لیزر در سالهای اولیه کاربرد زیادی نداشت و استفاده از نور لیزر محدود به مراکز دانشگاهی و آزمایشگاههای تحقیقاتی بود. ولی به تدریج با پیدا کردن کاربردهای جدید و سرمایه‌گذاری در تولید صنعتی آن بتدریج هزینه‌ها کاسته شده و با گذشت کمتر از نیم قرن از ساخت اولین لیزر، این تکنولوژی به کارآمدترین ابزار مورد استفادة بشر در آمده است. امروزه لیزر با زندگی بشر متمدن آمیخته شده به ترتیبی که در کلیة مراحل زندگی بشر بصورت غیرقابل انکاری وابسته به لیزر شده است. بعنوان مثال می‌توان از دستگاههای CD-ROM و DVD-ROM در مصارف خانگی ویا دستگاههای Barcode Reader در فروشگاههای زنجیره‌ای یا فیبرهای نوری در مخابرات و بمبهای لیزری در صنایع نظامی نام برد. جدید‌ترین وسیلة تولید نور لیزر دیودهای لیزر هستند که با طول‌موجهای متفاوت و توانهای از 0.5 میلی وات تا 50 وات بیشترین کاربرد را در صنعت و پزشکی پیدا کرده‌اند. بعلت سهولت کار با این دیودها، قیمت نسبتاً مناسب و حجم کوچک آنها، امکان بهره‌گیری از این کشف بزرگ در جایجای زندگی بشر فراهم شده است. امروزه لیزرهای قدرت‌مندی در حد ده‌ها و حتی صدها وات ساخته شده که در صنعت کاربردهای فراوان دارد. از جمله سوراخکاری و برش فلزات ضخیم تا قطر 2 سانتیمتر و در مواردی هم در جوشکاری و اتصال سخت بین فلزات بکار میروند. اولین لیزر حالت جامد ( یاقوتی ) در سال 1960 توسط دانشمند آمریکایی میمن Maiman ) ( و اولین لیزر گازی ( هلیوم ـ نئون ) بوسیله دانشمند ایرانی علی جوان ساخته شد نوری که توسط لیزرها تولید می شود خصوصیاتی نظیر تک رنگی، جهت مستقیم، قدرت بسیار و کوهرنت بودن - که این نور را از سایر منابع نوری متفاوت می سازد - دارند . اصول لیزر کلمه ساخته شدند. LASER مخفف Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation به معنای تقویت نور توسط نشر القایی تابش می باشد . در واقع لیزر پرتو تقویت شده نور می باشد . اصول اساسی تولید آن به این صورت است که اتمها و مولکولها در سطوح انرژی مختلف ( بالا یا پایین ) قرار دارند. با استفاده از گرما می توان اتمها و مولکولهای موجود در سطوح پایین را تحریک کرده و به سطوح بالاتر برد. این اتمها و مولکولها با تابش نور مجدد به سطح انرژی قبلی خود باز می گردند. در منابع نوری معمول ، اتمها و مولکولهای تحریک شده تابش نور را به صورت مستقل از یکدیگرو به رنگهای مختلف و با طول موجهای متفاوت انجام می دهند. حال اگر هنگامی که یک اتم تحریک شده است ، نوری با طول موج مشخص را به آن بتابانیم ، اتم به گونه ای تحریک میشود که تابشی هم فاز با طول موج نور تحریک کننده از خود می تاباند. بنابراین این نور تابیده شده باعث تقویت نور تحریک کننده می شود. حال اگر این فرایند را در مقادیر وسیع انجام دهیم یعنی تعداد زیادی اتم را به وضعیت تحریکی ببریم و سپس همه را با یک طول موج تحریک کنیم ، یک دسته نور کاملاً کوهرنت (Coherent) خواهیم داشت ، یعنی نوری با یک فرکانس یا رنگ که در آن تمام اجزا با یکدیگر هم فاز می باشند و لذا بسیار قدرتمند خواهند بود.

سوالاتي كه اغلب درباره ليزر عنوان ميشود؟ 1) ليزرها ليزرها دستگاههايي هستند كه تابش همدوس يا تقويت تابش در بسامدهايي در ناحيه مادون قرمز، مريي يا فرابنفش طيف موج الكترومغناطيسي را ايجاد ميكنند. 2) مولفه هاي اساسي يك ليزر مولفه هاي اساسي يك ليزر به قرار زير است : الف) محيط فعال شامل مجموعة مناسبي از اتمها، مولكولها، يونها و يا نيمرساناها. ب ) فرآيند دمش كه قادر است اين اتمها و يا مولكولها را به ترازهاي با انرژي بالاتر تحريك سازد. ج ) عناصر بازخور مناسب كه به باريكه تابش اجازه ميدهد كه در محيط فعال نوسان كند (به اين امر نوسان ليزر ميگويند) و يا آنكه باريكه از محيط فعال يك بار بگذرد (كه به آن تقويت تك عبور ميگويند) و ممكن است تعداد عبورها زيادتر شده به آن تقويت دو عبور، سه عبور و ... ميگويند. عناصر بازخور در واقع از دو آينه تشكيل شده است. يك آينه (آينه انتهايي) تمام بازتابنده است و آينه ديگر نيمهشفاف است. با رفت و بازگشت باريكه بين دو آينه، هر بار عمل تقويت براي باريكه حاصل شده و هنگامي كه بهره سيستم از كل تلفات بيشتر گردد، عمل ليزر آغاز ميشود و خروجي ليزر را از طرف آينه نيمهشفاف دريافت ميدارند. 3) تاريخچه ليزر ليزرها بر اساس اصل كلي كه در بسامدهاي ميكروموج اختراع گرديده بود و به آن ميزر (تقويت ميكروموج توسط گسيل تابش القايي) گفته ميشد، كار ميكنند. وقتي طول موج نوسان به ناحيه بسامدهاي اپتيكي ميرسد، طبيعتاً به آن ليزر (تقويت نور توسط گسيل تابش القايي) گفته ميشود. اختراع اولين ليزر به سال 1960 توسط تئودور مايمن بازميگردد و آن يك ليزر ياقوت است كه با لامپ درخش فعال ميشود. جالب است بدانيم كه امروزه ليزرهاي حالت جامد (نظير ياقوت، نئوديميوم ياگ) نيز كم و بيش به صورت همان تكنيك قديمي خود كار ميكنند. روش دميدن محيط فعال از طريق اپتيكي است. البته حضور ليزرهاي نيمرسانا و تابش انها در ناحيه جذب شديد بلورهاي ليزر، تكنولوژي بسيار جديد امروزي را كه دمش ليزرهاي حالت جامد توسط ليزرهاي نيمرساناست متحول ساخته است. اين ليزرها كه با باريكة ليزرهاي نيمرسانا دميده ميشوند، بسيار كوچك و قابل حمل و كم مصرف و با بازدهي بالايي هستند. حتي در اين خصوص پا فراتر گذاشته شده است و ليزرهاي پرقدرت كه در حجم كوچك ساخته ميشوند قادر به توليد باريكه هاي پرتوان براي مصارف صنعتي ميباشند.

سخت سازی بوسیله لیزر (Transformation Hardening using a Laser) A laser is a controlled heat source which on traversing a steel surface, induces it to transform into austenite during heating and then into martensite during the cooling part of the thermal cycle. The method can be used to produce a layer of martensite on the surface of an appropriate steel. The component then has a hard layer on its surface, supported by a softer and more ductile core. The hard layer confers wear resistance and may also be used to control the state of stress of the component. The micrographs below have been provided by Henrikki Pantsar (Lappeeranta University, Finland). The steel, which is quenched and tempered before laser treatment, has the chemical composition - %wt The Mn, Cr, Ni and Mo confer hardenability and the medium carbon concentration ensures a sufficiently high hardness in the martensite that forms due to laser treatment. A diode laser (wavelength 808 and 940 nm) with a power of 1650 W, traverse speed of 0.63 m/min and a beam size on the work piece of 12 by 5 mm, was used in the experiments The finer microstructure on the right is a consequence of the untempered martensite formed during the cooling part of thermal cycle experienced as the laser traverses. The surface hardness therefore increases to more than 800 HV.

در فيلم‌ها و كتاب‌‌هاي علمي - تخيلي، فناوري ليزر نقش محوري بازي مي‌كند. شكي نيست كه همين باعث مي‌شود كه اين نوع داستان‌ها همراه با پيش‌بيني كاربرد ليزر مثلا در نبردهاي فضايي يا صيقل دادن فضاپيماها باشد. ولي ليزر ها نقش محوري در زندگي روزمره‌ي دارند. حقيقت اين است كه ليزرها كاربردهاي وسيع و جالبي در توليدهاي صنعتي و فناوري دارند. آن‌ها را مي‌توانيد در همه‌جا ببينيد. از سي‌دي‌خوان‌ها گرفته تا مته‌هاي دندان‌پزشكي يا ماشين‌هاي اصلاح پرسرعت موهاي بدن يا دستگاه‌هاي اندازه‌گيري، وسايل كاشت مو، عمل چشم و بسياري ديگر. در همه‌ي اين‌ها از ليزر استفاده مي‌شود. ولي ليزر چيست؟ چه عاملي باعث مي‌شود نور ليزر با نور معمولي تفاوت داشته باشد؟ مخصوصا نور ليزر چه تفاوتي با نوفه‌ي جرقه‌هاي نوري دارد؟ ليزرها چگونه طبقه‌بندي مي‌شوند؟ بياييم درباره‌ي انواع مختلف ليزر، طول‌موج‌هاي متفاوت و استفاده‌هاي آن مطالبي بررسي‌هايي داشته باشيم. ولي ابتدا ار مباني فناوري ليزر شروع مي‌كنيم: اساس يك اتمفقط حدود 100 نوع اتم در كُل عالم وجود دارد. هرچيزي كه مي‌بينيم از اين 100 نوع اتم در بي‌نهايت تركيب در عالم ساخته شده است. چگونه اين اتم‌ها چيده شده و به‌هم پيوند خورده و يك فنجان آب، يك تكه فل، يا گاز نوشابه و ... را مي‌سازند! اتم‌ها حركت ثابت دارند. آن‌ها به‌‌طور پيوسته در حال ارتعاش، حركت و چرخش هستند. اتم‌ها مي‌توانند در حالت‌هاي مختلف برانگيخته شوند. به‌عبارت ديگر آن‌ها انرژي‌هاي متفاوتي دارند. اگر انرژي زيادي به يك اتم اعمال كنيم، الكترون از اصطلاحا تراز «حالت پايه‌ي» انرژي كنده شده و به تراز بالاتري خواهد رفت. تراز برانگيختگي بستگي به مقدار انرژي دارد كه به‌واسطه‌ي گرما، نور يا الكتريسيته اعمال مي‌كنيم. در اين‌جا تعبيري از شكل اتم داريم: اين اتم ساده شامل يك هسته (پرتون‌ها و نوترون‌ها) و ابر الكتروني است. براي درك بهتر مي‌توان فرض كرد الكترون‌ها در ابر الكتروني دور هسته در مدارهاي مختلفي در گردش هستند. انرژي جذبديدگاه‌هاي نوين فيزيك كوانتم از اين تعبير ساده‌انگارانه‌ي «مدارهاي گسسته» براي الكترون‌ها ديگر استفاده نمي‌كنند ممكن است براي توضيح راحت‌تر اين مدارها از ترازهاي مختلف انرژي در اتم استفاده كنيم (شكل 1). به‌عبارت ديگر اگر مقداري گرما به اتم بدهيم بايد انتظار داشته باشيم كه تعدادي الكترون در مدارهايي با انرژي پايين‌تر به مدارهايي با انرژي بالاتر گذر خواهند كرد. بدين‌ترتيب از هسته دور خواهند شد. اين مدلي كه ارائه داديم شمايه‌اي واقعا ساده‌انگارانه است از آن‌چه واقعا وجود دارد. ولي كاملا نشان‌دهنده‌ي ايده‌ي اصلي است كه چگونه اتم‌ها در ليزر تغيير حالت مي‌دهند. وقتي يك الكترون به مداري با انرژي بالاتر حركت مي‌كند به‌تدريج ‌مي‌خواهد كه به حالت پايه برگردد. وقتي اين‌ اتفاق مي‌افتد انرژي به‌صورت فوتون آزاد مي‌شود (فوتون: بسته‌ي موج كه در فيزيك اصطلاحا مي‌گوييم حامل انرژي است). شما اتم‌هايي را مي‌بينيد كه كاهش انرژي به‌صورت فوتون دايما در حال انتقال است. براي مثال وقتي الماني در توستر نان داغ مي‌شود به‌تدريج قرمز خواهد شد. رنگ قرمز نشانه‌اي از برانگيختگي اتم‌ها توسط گرماست كه در آن فوتون‌هاي قرمز آزاد مي‌شوند. وقتي تصويري را در تلويزيون مي‌بينيد آن‌چه مشاهده‌ مي‌كنيد اتم‌هاي فسفر هستند كه توسط الكترون‌هاي سرعت بالا برانگيخته شده و رنگ‌هاي مختلفي در طيف مرئي نور گسيل مي‌كنند. هر چيزي كه نور توليد مي‌كند (از جمله نورهاي فلوئورسانت، چراغ‌هاي گازي، لامپ‌هاي ملتهب) در كنش با الكترون‌هايي است كه مدار خود را تغيير داده و فوتون آزاد مي‌كنند. ليزر - اتصال اتميليزر ابزاري است براي كنترل مسير فوتون‌هايي كه از اتم آزاد مي‌شوند. ليزر مخفف عنوان فوق است: «تقويت نور به‌وسيله‌ي تابش گسيل حاصل از برانگيختگي» كه به‌طور خيلي خلاصه‌، چگونگي كاركرد ليزر را توصيف مي‌كند. اگرچه ليزر انواع مختلفي دارد ولي همگي يك مشخصه‌ي اساسي و مشترك دارند. در يك ليزر محيط ليزري طوري پمپ مي‌شود كه اتم‌ها به حالت برانگيخته مي‌روند. نوعا فلاش‌هاي بسيار شديد نور يا پمپ دشارژ الكتريكي محيط ليزري را فراهم كرده مجموعه‌ي بزرگي از اتم‌هاي برانگيخته را خلق مي‌نمايد (اتم‌ها با الكترون‌هاي انرژي‌هاي بالاتر). ضروري است كه تعداد زيادي اتم در حالت برانگيخته به‌وجود مي‌آيد كه ليزر را فراهم آورده و كار مي‌كند. عموما اتم‌ها در يك تراز برانگيخته مي‌شوند به‌طوري كه دو يا سه تراز بالاتر از حالت پايه است. اين درجه‌ي واروني جمعيت را افزايش مي‌دهد. جمعيت واروني، تعداد اتم‌هايي است كه در حالت پايه نسبت به تعداد در حالت پايه است. وقتي محيط ليزري پمپ مي‌شود اتم‌هاي زيادي با الكترون‌هايي در حالت برانگيخته دارد. الكترون‌هاي برانگيخته انرژي‌‌هايي بالاتر از الكترون‌هاي عادي در اتم دارند. وقتي الكترون‌ انرژي مي‌گيرد تا به اين حالت برانگيختگي برسد همين مقدار انرژي را آزاد خواهد كرد تا به حالت قبلي بازگردد. همان‌طور كه در شكل 3 مي‌بينيد الكترون به‌سادگي به حالت عادي برگشته و مقداري انرژي آزاد مي‌كند. اين انرژي برانگيخته به‌صورت فوتون (بسته‌هاي نور) ظاهر مي‌شود . فوتون برانگيخته، طول موج (رنگ) خاصي دارد كه بستگي به حالت انرژي الكترون به‌هنگام آزادسازي فوتون دارد. دو اتم مشخص با الكترون‌هايي در حالت‌هاي كاملا معين فوتون‌هايي آزاد مي‌كنند كه طول‌موج‌‌هاي مشخصي دارند. منبع:وبلاگ شیمی

امروزه لیزر کاربردهای بیشماری در جنبه‌های مختلف علوم دارد و زمینه تحقیقاتی گسترده‌ای برای تمام علوم و از جمله شیمی فراهم آورده است. تکفامی و شدت زیاد ، لیزر را برای استفاده در شیمی و بویژه شاخه طیف سنجی مناسب ساخته است. در زمینه شیمی ، از لیزر هم برای تشخیص و هم برای ایجاد تغییرات شیمیایی برگشت ناپذیر استفاده شده است. لیزر و ایجاد شاخه‌های جدید در شیمی کشف و استفاده از لیزر ، باعث ایجاد تغییرات مهمی در رشته‌های علمی از جمله شیمی شده است. ایجاد شاخه‌های جدید در شیمی مانند طیف‌نمایی غیر خطی و فتوشیمی لیزری از آن جمله است. کاربردهای لیزر در شیمی جداسازی ایزوتوپها به علت بهای زیاد فوتونهای لیزری ، این روش وقتی استفاده می‌شود که ارزش محصولات نهایی بالا باشد. به عنوان مثال ، جداسازی اورانیوم 235 از اورانیوم طبیعی (حاوی 99.2% اورانیوم 238 و 7% اورانیوم 235) با لیزر گزنون و کریپتون. تکنیکهای جهش دما تغییر دادن تعادل یک واکنش به وسیله افزایش ناگهانی درجه حرارت برای مطالعه واکنشهایی که سرعتشان بین 10-2 تا 10-6 ثانیه است. مانند تشکیل پیوند هیدروژنی و استخلاف لیگاند. لیزر ید برای انجام این کار مناسب است. طیف سنجی توان زیاد پرتو لیزری ، کاربرد آن را در اندازه گیری جذب نمونه‌های چگال ، امکان‌پذیر می‌سازد. حساسیت روش ، بسیار بالاست و لیزر ، همزمان کار چندین لامپ هالوکاتد را انجام می‌دهد. یکی از کاربردهای طیف سنجی با لیزر ،‌ اندازه گیری غلظت با لیزر|اندازه گیری غلظت خاکهای نادر در محلولهای آبی یا مخلوط آنها می‌باشد. تجزیه مقادیر ناچیز و تک اتم حساسیت فوق العاده یونیزاسیون با لیزر برای دستیابی به حد تشخیص بی‌نهایت کم از شگفت‌انگیزترین نتایجی است که دانشمندان را برای تشخیص یک اتم یا یک مولکول ، بیش از پیش امیدوار کرده است. طیف سنجی مولکولی از مطالعات لیزر در طیف سنجی لیزر در طیف سنجی مولکولی ، می‌توان لومنیسانس و فتویونیزاسیون را نام برد که نتایج درخشانی در تفکیک کامل طیفی و گزینش پذیری در جذب چند فوتونی برای اندازه گیری مقادیر کم اجسام ، حاصل شده است. طیف سنجی جرمی در چندین سال اخیر ، علاقه زیادی به ترکیب لیزر و طیف سنجی جرمی (MS) معطوف شده است. این ترکیب در بر گیرنده دو روش است: روشهای چند فوتونی و شیوه‌های دفع سطحی. سایر کاربردهای لیزر در شیمی استفاده از لیزر در شیمی ، گسترده‌تر از آن است که در این بحث مطرح شود. از دیگر کاربردهای لیزر را ، می‌توان طیف سنجی پیکوثانیه به کمک لیزرهای پالسی ، استفاده در آشکارسازهای کروماتوگرافی ، همراستا کردن اجزاء داخلی و ابزار دقیق آزمایشگاهی و انواع فراورشهای شیمیایی نام برد. لیزر و آینده علم شیمی لیزر با وجود استفاده وسیع و روز افزون در رشته‌های مختلف علوم و از جمله شیمی ، هنوز هم نویدهای زیادی برای آینده دارد. با توجه به ساخت لیزرهای جدید با کاربری وسیع و تکامل روشهای قدیمی ، در آینده می‌توان شاهد تحولات عظیم در شیمی تجزیه و استفاده گسترده از لیزر در فراوشها و سنتزهای شیمیایی بود. همچنین استفاده از لیزر برای سنتز و مطالعه اجزا ، خوشه‌های فلزی و کربن در آینده مورد توجه خاص خواهد بود. چشم انداز آینده ، استفاده از لیزر در تولید و سنتز مواد حیاتی مهم با کمترین هزینه خواهد بود.

گستره کاربرد پليمرها در علوم و فناوري هاي نوين و پيشرفته در حال افزايش است و در اين ميان، پليمرهاي نوري جايگاه ويژه اي يافته اند. در بررسي ساز و کار استفاده از پليمرهاي نوري در کاربردهاي فوتونيکي، برهم کنش مولکول هاي رنگينه با محيط ميزبان مورد توجه قرار گرفت. نمونه هايي تهيه شد که به شيوه اي شبيه ساختارهاي خود سامان، از اين برهم کنش براي افزايش قابل توجه شدت پاسخ و بهبود عملکرد غير خطي قطعه فوتونيکي بهره گيرند. اين افزايش به دليل ازدياد تعداد پيوندهاي غير کووالانسي و در نتيجه، امکان افزايش نسبت مولي رنگينه به پليمر است. پاسخ زماني اين نمونه ها نيز بررسي شد و تفاوت کيفي محسوسي مشاهده نشد. در مطالعات از اندازه گيري هاي طيفي و پديده شکست مضاعف القايي ليزري استفاده شد. با بررسي نتايج مشخص شد نمونه هاي بسيار دوپه شده از لحاظ کيفي هم چنان عملکرد صحيحي در کاربردهاي نوري غير خطي دارند. از لحاظ کمي نيز در مقايسه با بهترين گزارش هاي بين المللي که تاکنون در اين باره منتشر شده اند، بهبود قابل توجهي در نتايج حاصل مشاهده شد. در مجموع، با توجه به تغييرات طيفي گسترده و افزايش قابل ملاحظه ميزان شکست مضاعف القايي اين روش راهي موثر براي ساخت قطعات فوتونيکي بهبود يافته شناخته شد. دانلود مقاله