Obchodní akademie, Vyšší odborná škola a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Uherské Hradiště

Transkript

1 Název školy Obchodní akademie, Vyšší odborná škola a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Uherské Hradiště Název DUMu LASER Autor Mgr. Emilie Kubíčková Datum Stupeň atypvzdělávání Střední odborné vzdělávání Odvětví / Vzdělávací oblast -- dle RVP.cz -- Vzdělávací obor -- Obchodní akademie / Informační technologie -- Tematická oblast Základy přírodních věd Druh učebního materiálu Výukový materiál Cílová skupina Žák, let Anotace a popis způsobu použití ve Výukový materiál je určen k frontální prezentaci učitelem, případně jako materiál pro samostudium. Prezentace výuce poukazuje na využití laseru v praxi. Žáci se aktivně zapojují, využívají poznatků získaných v hodinách chemie, pomocí internetu se seznamují s bezpečnostními riziky při práci s laserem. Vybavení, pomůcky Klíčová slova Počítače(připojení k internetu) Stimulovaná emise záření, laser Číslo projektu Název šablony CZ.1.07/1.5.00/ III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT ZLÍNSKÝ KRAJ

2 ÚVOD Prezentace má poukázat na široké spektrum využití laseru v praxi a na bezpečnostní rizika při práci s výkonnými lasery. První Maimanůvlaser [Obrázek č. 1]

3 LASER Akronym z anglického Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation, tj. zesilování světla stimulovanou emisí záření. Světlo z laseru je vyzařované ve formě úzkého paprsku, na rozdíl od světla z přirozených zdrojů je koherentní (vlnění o stejné frekvenci, stejného směru kmitání a stejné fázi nebo fázovém rozdílu) a monochromatické (jednobarevné). Činnost laseru je založena na principu stimulované emise, kterou teoreticky předpověděl již v roce 1917 Albert Einstein. První laser vyvinul americký fyzik Theodore Harold Maiman v roce 1960 (viz. obrázek na úvodním snímku). Již o rok později byl tento laser použit k připojení sítnice v oku.

4 Základní stav atomu stav s nejnižší energií. Excitovaný stav atomu je dodána energie, jeden nebo více valenčních elektronů přechází do vyšší energetické hladiny. Střední doba trvání excitovaného stavu je velmi krátká (asi 10 s) dochází ke spontánní emisi (samovolné vyzáření fotonu). Metastabilní stav (asi 10 s) delší doba trvání excitovaného stavu, může probíhat stimulovaná emise. Stimulovaná emise nastává, když na atom v metastabilním stavu dopadne foton. Při dopadu tohoto stimulujícího fotonu přejde atom do nižšího energetického stavu a přitom vyzáří další foton. Tyto fotony spouští stimulovanou emisi ostatních atomů, které jsou v metastabilním stavu. Vlivem této řetězové reakce se velmi rychle vytváří svazek koherentního laserového záření.

5 HELIUM NEONOVÝ LASER [Obrázek č. 2] [Obrázek č. 3] Zdrojem energie je výbojka připojená ke zdroji stejnosměrného napětí, která je naplněná heliem a neonem. Valenční elektrony helia přechází ze základního stavu do metastabilního. Při srážce s atomy neonu jim předají energii a ty přechází ze základního stavu do energetického stavu. Při sestupu elektronu na energetickou hladinu dojde k emisi fotonu a ten spouští stimulovanou emisi fotonů ostatních atomů neonu, které jsou v metastabilním stavu. Vytváří se svazek laserového záření.

6 Aktivním prostředím jsou: TYPY LASERŮ Plyny např. helium-neonový, argonový, kryptonový laser a další. Látky pevného skupenství - rubínový laser, polovodičové lasery atd. Kapaliny např. benzen Každý z laserů nachází uplatnění v jiné oblasti lidské činnosti.

7 POLOVODIČOVÉ LASERY Aktivní prostředí Spektrální oblast Příklady použití GaAs červená, infračervená laserová ukazovátka laserová tiskárna GaAlAs červená telekomunikace, přehrávače CD, displeje AlGaInP červená přehrávače DVD GaN modrá Blu-ray disky InGaAlP červená lékařství

8 ÚKOL 1. Zjistěte, do kolika bezpečnostních tříd jsou lasery rozděleny a jaká rizika představují. 2. Vyhledejte bezpečnostní symbol laseru.

9 POUŽITÉ ZDROJE 1) www stránky, elektronické zdroje Laser Wikipedie.[cit ].Text je dostupný pod licencí Creative Commons na ww: Techmania-Edutorium-Exponáty. [cit ].text je dostupný pod licencí Creative Commons na ww: 2 Obrazový materiál Obrázek č. 1 a obrázek č. 2 Techmania-Edutorium-Exponáty.cit.[ ].Dostupné pod licencí Creative Commons na ww: Obrázek č. 3 File:Laser DSC 09088,JPG Wikimedia Commons.[ ]. Dostupný pod licencí Creative Commons na ww: