Egy történet Kalmykia érdekes embereiről. Érdekes tények Kalmykiáról

Itt: Érdekes tények a lézerekről!

Laser vagy LASER, a fényerősítés stimulált sugárzással történő mozaikszója, és oroszul teljesen másként hangzik: fényerősítés stimulált emisszió révén.

A lézershow-k károsíthatják a fényképezőgépet

Mindenki vágyik arra, hogy egy koncerten elővegye a mobiltelefonját, és mindent lefilmezzen. De légy óvatos, mert fennáll a telefon károsodásának kockázata. Hasonló videókat találhatunk az interneten, de az eredmény mindig ugyanaz. Ennek az az oka, hogy a koncentrált fény, amely kölcsönhatásba lép a kamera érzékelőjével, egyszerűen azonnal elégeti azt. Szánjunk egy percet arra, hogy gyászoljuk mindazok a kamerák elvesztését, amelyek elvesztek a koncert során.

A lézercímkét a katonaság fejlesztette ki

Mondanom sem kell, hogy a lézeres címke nagyszerű módja annak, hogy pihenjen a barátokkal vagy ünnepeljen egy születésnapot. Ez szórakoztató! És ez nagyszerű módja megszerezni a szükséges tapasztalatokat az ellenség létfontosságú szerveinek lövöldözésében. Ennek az az oka, hogy az 1970-es években az amerikai hadsereg kifejlesztette a lézercímkét csapatai kiképzésére. Eredeti cím A „játékok” a Multiple Integrated Laser Engagement System, vagy röviden MILES volt, de mára egy fejlettebb verziót használnak.

Sci-fi fegyverek már léteznek

Korábban, amikor a lézersugár szavakat hallottuk, azt képzeltük, hogy fényes fegyverek színes sugarakat lövöldöznek, ahogy az a sci-fiben látszott. 2015-ben a DARPA (az Egyesült Államok Védelmi Fejlett Kutatási Projektek Ügynöksége) bejelentette, hogy a példátlan teljesítményű lézerfegyverek kifejlesztésének küszöbén állnak. A „HELLADS” néven ismert fegyver egy repülőgépek lézeres rakétavédelmi rendszere különféle osztályok. Ezek a halálsugarak azonban nem lesznek láthatóak, és biztosan nem fognak padsorba menni. Talán az a pillanat, amikor az igazi harcolóúgy fog kinézni, mint a sci-fi filmekben a sarkon. Bár ezt nem igazán akarom látni.

A lézer elképzelhetetlen hőmérsékletet érhet el

A londoni Imperial College tudósai nemrégiben olyan módszert javasoltak, amelyben az anyagokat lézerrel 15 millió Celsius-fokra lehetne felmelegíteni. Ez melegebb, mint a Nap közepe! Ez a fejlesztés segít a tudósoknak a nap által termelt energia reprodukálásában és egy tisztább energiatermelési módszer megjelenésében. Másrészt az anyagok hűtésére is lehet lézert használni, ahogy azt a Washingtoni Egyetem kutatói is bebizonyították.

A lézereknek számos felhasználási területük van

Lehet, hogy az előző pontok mást sugallnak, de valójában a lézereket nem csak dolgok elpusztítására használják. Igen, valószínűleg már emlékezett néhány felhasználási módra. Például gravírozáshoz vagy nyomtatáshoz, látásjavításhoz vagy szőrtelenítéshez. De a legújabb alkalmazás a „lidar” - fényérzékelés és távolság-meghatározás - egy technológia, amely távoli objektumokról információkat szerez és dolgoz fel aktív használatával. optikai rendszerek. Ez a rendszer felbecsülhetetlen előnyökkel jár az építők és geológusok számára, sokkal többet, mint az összes korábbi.

Manapság nehéz olyan embert találni, aki soha nem hallotta ezt a szót "lézer" azonban nagyon kevesen értik egyértelműen, hogy mi az.

Fél évszázad telt el a lézerek feltalálása óta különböző típusok széles körben alkalmazták, az orvostudománytól a digitális technológiáig. Mi tehát a lézer, mi a működési elve, és mire való?

Mi az a lézer?

A lézerek létezésének lehetőségét Albert Einstein jósolta meg, aki még 1917-ben publikált egy cikket arról, hogy az elektronok bizonyos hosszúságú fénykvantumokat bocsátanak ki. Ezt a jelenséget stimulált emissziónak nevezték, de hosszú ideje technikai szempontból megvalósíthatatlannak tartották.

A technikai és technológiai képességek fejlődésével azonban idő kérdése lett a lézer megalkotása. 1954-ben N. Basov és A. Prokhorov szovjet tudósok kaptak Nóbel díj a maser, az első ammóniával működő mikrohullámú generátor létrehozásához. 1960-ban pedig az amerikai T. Maiman elkészítette az első optikai sugarak kvantumgenerátorát, amelyet lézernek (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) nevezett el. A készülék az energiát keskeny irányú optikai sugárzássá alakítja, azaz. fénysugár, nagy koncentrációjú fénykvantumok (fotonok) folyama.

A lézer működési elve

A lézer működésének alapjául szolgáló jelenséget a közeg kényszer- vagy indukált sugárzásának nevezzük. Egy adott anyag atomjai más fotonok hatására fotonokat bocsáthatnak ki, és a ható foton energiájának meg kell egyeznie az atom sugárzás előtti és utáni energiaszintje közötti különbséggel.

A kibocsátott foton koherens a sugárzást okozó fotonnal, azaz. pontosan olyan, mint az első foton. Ennek eredményeként a közegben a gyenge fényáramlás felerősödik, és nem kaotikusan, hanem egy adott irányba. Stimulált sugárnyaláb képződik, amelyet lézernek neveznek.

Lézeres osztályozás

A lézerek természetének és tulajdonságainak tanulmányozása során e sugarak különféle típusait fedezték fel. A kiindulási anyag állapotától függően a lézerek lehetnek:

• gáz;
• folyékony;
• szilárd állapot;
• szabad elektronokon.

Jelenleg számos módszert fejlesztettek ki a lézersugár előállítására:

• elektromos izzítás vagy ívkisülés használata gáznemű környezetben - gázkisülés;
• a forró gáz expanziójának felhasználásával és a populációs inverziók létrehozásával - gázdinamikus;
• áramot vezetve egy félvezetőn a közeg gerjesztésével - dióda vagy injekció;
• a közeg optikai pumpálásával villanólámpával, LED-del, egyéb lézerrel stb.;
• a közeg elektronsugaras pumpálásával;
• nukleáris szivattyúzás, ha a sugárzás atomreaktorból származik;
• speciális segítségével kémiai reakciók– kémiai lézerek.

Mindegyiknek megvannak a saját jellemzői és különbségei, amelyeknek köszönhetően használják őket különböző területek ipar.

Lézerek gyakorlati alkalmazása

Ma lézerek különböző típusok több tucat iparágban, gyógyászatban, informatikai technológiákban és más tevékenységi területeken alkalmazzák. Segítségükkel a következőket hajtják végre:

• fémek, műanyagok és egyéb anyagok vágása és hegesztése;
• képek, feliratok alkalmazása és a termékek felületének jelölése;
• ultravékony lyukak fúrása, félvezető kristály alkatrészek precíziós megmunkálása;
• termékbevonatok kialakítása szórással, felületkezeléssel, felületi ötvözéssel stb.;
• információs csomagok továbbítása üvegszál használatával;
• sebészeti beavatkozások és egyéb terápiás beavatkozások elvégzése;
• kozmetikai eljárások bőrfiatalításhoz, hibás formációk eltávolításához stb.;
• célzás különféle típusok fegyverek a kézi lőfegyverektől a rakétákig;
• holografikus módszerek létrehozása és alkalmazása;
• alkalmazás különböző kutatási munkákban;
• távolságok, koordináták, munkaközeg sűrűség, áramlási sebesség és sok más paraméter mérése;
• kémiai reakciók elindítása különböző technológiai folyamatok végrehajtására.

Sokkal több olyan terület van, ahol a lézereket már használják, vagy a közeljövőben alkalmazásra fognak találni.

Most úgy tűnik, hogy a világnak nagyobb szüksége van sugárfegyverekre, mint valaha. Vajon miért nem használják még a lézereket ilyen fegyverként. Úgy gondolom, hogy a sugárfegyverek sikeres használata a "Flash Gordon", " csillagok háborúja"És" Star Trek"több mint elégnek kellett volna lennie ahhoz, hogy igazolja a használatát a bosszantó puskapor helyett nukleáris fegyverek. De miért nem használják még mindig? Hogyan tudom megoldani ezt a problémát? Kell-e félnünk a lézermutatóktól?

Kétségtelenül a lézerek jelentik korunk legnagyobb csalódását.

Természetesen használjuk őket kommunikációban, szórakoztatásban, gyógyászatban, tudományos méréseknél stb. De amit igazán szeretnénk, az a lézerfegyver. Miért van néhány dolog a tudományos-fantasztikus mint például a zsebkommunikátorok, a zsebszámítógépek már valósággá váltak, míg a lézerfegyverek még mindig nem.

Bár még mindig várunk a transzporterek megjelenésére, olyan közelinek tűnt a lézerek megjelenése az életünkben. Hiszen még a technológiát is megalkották már. Az olyan programokból, mint a Star Wars in the Age of Reagan, tudunk a Pentagon lézerölő ballisztikus rakéták teszteléséről. De sajnos a legjobb, amit létrehozhattunk, a Blu-Ray lejátszók voltak. Ugyanez lenne, ha a kerék újrafeltalálása helyett továbbra is játékokat gyártanának.

Találgassunk egy kicsit. Először is értékeljük Jelen állapot lézeres technológiát, majd kis teszteket végzünk a lézerrel.

Kezdésként jegyezzük meg a következő tényt.

A Pentagon által 2010-ben végzett teszt során egy repülőgépre szerelt lézer sikeresen megsemmisített egy ballisztikus rakétát. A lenyűgöző teljesítmény tökéletesen illusztrálta a lézerrel kapcsolatos valós problémát: egy Boeing 747-esre lenne szükség ahhoz, hogy egy lézerfegyvert a levegőbe juttathassunk. Egy 2011-es teszt során a haditengerészet lézerrel be tudott állítani egy kis motorcsónakot egy 8000-esre szerelve. -tonnás romboló ég.

Még a kis lézerfegyverek sem olyan kicsik. Az Egyesült Államok Védelmi Minisztériuma egy puskaméretű "PHaSR" eszközt tesztel, amely lézerrel ideiglenesen elvakítja a rosszfiúkat. (A Genfi Egyezmény tiltja a tartós vakítást). A prototípus fotón egy fickó látható, amint egy bölény méretű vízipisztolyt emel fel. Ha az "ezt" hordozhatónak nevezik, akkor ez egy "hordozható" cementzsák.

Természetesen kitaláltad ennek az eszköznek az erejét. A lézer nagy hatótávolsággal és pontossággal rendelkezik, de jelentős károkat okoz, amelyek súlyos következményekkel járnak. A kézi lézerekkel kapcsolatos katonai kutatások nagyrészt azokra a nem halálos fegyverekre összpontosítottak, amelyek gyorsan vakítanak vagy égnek. Mennyire valószínű, hogy az ilyen eszközök meggyőzik a renitenst? Úgy döntöttünk, veszünk egy lézert és megtudjuk.

A legtöbb lézermutató IIIA osztályú, vagyis 1 és 5 milliwatt közötti kibocsátású, és csak akkor veszélyes, ha közvetlenül a sugárba néz. A IIIB osztályú lézereket gyakran használják a csillagászok, és néhány repülőgépre telepítik. Erősségük 100-szor haladhatja meg az előző osztályt, és potenciálisan veszélyeztetheti a látást. A következő lépés egy IV. osztályú lézer, amely legalább 200-szor erősebb, mint a lézermutatók. Barátaim ezt a típusú lézert kapták kutatásra – egy egywattos kék lézert, amely fénykardnak tűnik. Előzetes következtetés: A lézerek egyhamar nem fogják felváltani a vízágyút és a könnygázt a zavargások leküzdésére. Lássuk, meg tudják-e cáfolni ezt.

A "kutatók" először létrehoztak egy olyan célpontot, amely az emberi húst utánozza, nevezetesen egy sertésszeletet és néhány szalonnacsíkot, amelyeket szobahőmérsékletre melegítettek. Aztán védőszemüvegben, különböző távolságokból lőni kezdtek rájuk. Az érintett területek infravörös hőmérővel történő monitorozása problémásnak bizonyult, ezért ehelyett úgy számolták ki, hogy mennyi ideig tart a hús főzése úgy, hogy egy második vörös lézersugarat megvilágítottak a szikrázó füstrészecskéken.

A szalonnát sokkal tovább tartott melegíteni, mint a sertéshúst, és a sertéshús is sokat vett belőle – lábonként (30,48 cm) 27 másodpercig tartott, míg 32 lábonként 35 másodpercig tartott, hogy füst keletkezzen. A lenyűgözőbb eredmények reményében a kutatók hússal helyettesítették. A lézerrel történő felmelegítés 11 másodpercig tartott – egy láb, és 15 másodperc – 32 láb.

Elismerem, hogy a tanulmányban több volt a szórakoztatás, mint a gyakorlati haszon. Egyrészt annak a valószínűsége, hogy ez a lézer valóban megváltoztatja valaki gondolkodását (a megfélemlítésen kívül), gyakorlatilag nulla. A főzési hőmérséklet kétségtelenül a fájdalomküszöb felett van; de az tény, hogy egyetlen rosszfiú sem ül egy helyben, amíg megpróbálod megsütni. Feltételezzük, hogy legalább 100 wattos lézerre és annak akkumulátoraira lesz szüksége ahhoz, hogy elég gyorsan elérje az eredményt, és hatékony legyen.

Összességében a zseblézerfegyverek közvetlen kilátásai nem túl lenyűgözőek. A halálos lézersugarakról szóló több évtizedes hírverés ellenére ennek a technológiának a valódi kilátásai továbbra is szomorúak.

Ma Különféle típusok A lézereket a tudomány, a technológia, a gyártás és az orvostudomány számos ágában használják. Még be is Mindennapi élet Egyre gyakrabban találkozunk ezekkel az elektronikus eszközökkel. Azonban alig 50-60 évvel ezelőtt kevesen tudtak a lézerről, és maga az eszköz valójában még nem létezett - csak elszigetelt fejlesztések voltak ezen a területen, és néhány tudós kimeríthetetlen lelkesedése. Ebben a cikkben ezek az oroszországi, amerikai és más országok tudósai álltak a lézer történetének eredeténél.

De az első működő lézer megjelenése előtt még mindig volt elég Hosszú történet különféle felfedezések és találmányok, amelyek később ennek az eszköznek az alapját képezték. És így az első dolog.

1900-ban bolygónk egyik legtehetségesebb elméje, Max Planck német tudós felfedezi az energia elemi részét - egy kvantumot, és elméletileg leírja a kvantumenergia és a frekvencia kapcsolatát. elektromágneses sugárzás, ami megjelenését okozta. 8 év után 1918-ban Felfedezéséért Nobel-díjat kap. Egyébként ugyanebben az időben egy másik kiváló tudós, Albert Einstein felfedezte a fény legkisebb elemi részecskéjét - a fotont, és bebizonyította a fény diszkrétségének elméletét.

1917-ben Einstein megfogalmazza a „stimulált emisszió” elméletét, amely leírja olyan feltételek megteremtésének lehetőségét, amelyek között az elektronok egyidejűleg azonos hullámhosszú fényt bocsátanak ki. Vagyis tulajdonképpen egyfajta vezérelt elektromágneses emitter létrehozásának elméleti lehetőségét írta le, amelyet később lézernek neveztek.

Csak 34 évvel később Einstein ötlete kezdett az elméletből valósággá válni. 1951-ben A Columbia Egyetem professzora, Charles Townes úgy dönt, hogy a „stimulált emisszió” elméletét használja egy valódi működő eszköz létrehozásához. 1954-ben Hasonló gondolkodású embereivel, Herbert Zeigerrel és James Gordonnal a gyakorlatban is megvalósították ötletüket, bemutatva a nagyközönségnek a világ első ténylegesen működő lézerét. Igaz, akkoriban „maser”-nek hívták. A készülék nagyon vékony fénysugarat állított elő 100 Hz-es frekvencián, 10 nW teljesítménnyel. Ez persze mai mércével nem sok, de akkoriban ez volt az igazi áttörés az optoelektronikában.

Egy évvel később 1955-ben szovjet tudósok Sándor Prohorov és Nyikolaj Basov, a CCCP Tudományos Akadémia Fizikai Intézetéből az elektronok szivattyúzási módszerének megváltoztatásával javítják a maser tervezését. 1964-ben Ugyanebben az évben Townesszal együtt Nobel-díjat kaptak felfedezéseikért. 1956-ban Nicholas Blumbergen amerikai tudós, a Harvard Egyetemről szilárdtest-masert fejleszt. Előtte csak benzinesek voltak.

Ami magát a nevet illeti, először szerepel benne a „lézer” kifejezés tudományos munkák A Columbia Egyetemen végzett és ösztöndíjas tudományos kutatás Charles Townes – Gordon Goode. Ez történt 1957-ben. Miért ez a változás? A helyzet az, hogy az első maserek nem az optikai tartományban működtek, és az emberi szem számára láthatatlanok voltak. Townes kidolgozta egy optikai fénygeneráló eszköz tervezését, Good pedig bevezette a „lézer” fogalmát, és közjegyzői okiratba foglalta azt a jogot, aki elsőként írja le ennek az eszköznek a működési elvét.

1960-ban Theodore Mainman amerikai fizikus megalkotta a világ első kristályon működő lézerét. drágakő- rubin. Később az ilyen típusú lézereket „rubinnak” kezdték nevezni, és hosszú ideig ezek voltak a legelterjedtebbek. Kicsit később, ugyanebben az évben, novemberben az IBM bemutatta szilárdtest-lézerét, amely 4-szintű pumpás technológiát használ.

Első kereskedelmi használat lézer történt 1961-ben. Ekkor már több cég is volt a piacon, akik hasonló optikai eszközöket fejlesztenek és gyártottak. 1962-ben Rubinlézert használtak először. Egy karóra testének varratainak hegesztésére használták.

Megalkották az első félvezető lézert 1962-ben a General Electricnél. A fejlesztő Nick Holonyak mérnök volt. Napjainkban az ilyen típusú lézereket széles körben használják a fogyasztói elektronikában: CD-lejátszókban és DVD-lejátszókban.

Ez a történet!

A lézeres tag minden nap egyre több rajongót szerez. Ma ez egy high-tech játék, amely valós időben és térben játszódik. Általában egy speciális arénát szerelnek fel hozzá, különféle forgatókönyveket, hang- és vizuális effektusokat fejlesztenek ki. A résztvevők speciális biztonságos fegyvereket (taggereket) használnak, amelyek beépített LED lámpával szimulálják a lézerlövést.

A lézercímkék története meglehetősen régen kezdődött, és sok érdekes tény van benne:

1. A játék 2017-ben ünnepli fennállásának 40. évfordulóját. A lézeres lövészet fejlesztése a katonai MILES rendszerrel kezdődött, amelyet az amerikai hadsereg a katonák kiképzése során a harci műveletek szimulálására használt. A realizmus érdekében a személyzet eredeti egyenruhákat és fegyvereket használt. Ebben az esetben a találatokat elektronikus rendszer rögzítette, és nem volt szükség lőszerhasználatra. Az első játékra szánt lézercímkés rendszert, a Photont George Carter hozta létre 1977-ben. Ma már nem gyártják ezt a rendszert, de továbbra is a legdrágább a világon (egy aréna franchise költsége elérte az 1 200 000 dollárt).
2. A Photon rendszer elindításakor a „21. század sportja” szlogent használták. A lézercímkét eredetileg nem gyerekjátéknak, felnőttek szórakoztatásának vagy katonai rendszerek másolásának szánták, hanem egy új generáció sportjaként. Ma az extrém fajokban rejlő összes tulajdonságot megjeleníti. A csatában nyerni kell csapatmunka, stratégia, kifogástalan lézerharctechnika. Minden játékosnak azonnali reakciót, nagy fizikai állóképességet és kiváló felkészültséget kell mutatnia.
3. A lézercímkés játékfelszerelések első eladója a South Bend Toys volt, amely 1979-ben egy pisztolykészletet adott ki a boltok polcaira. A készlet a Star Trek Phasers nevet kapta, és két egyszerű, érzékelőkkel ellátott címkézőből állt.
4. 1984 márciusában Dallasban avatták át a világ első lézertag arénáját. A játék helyszínét George Carter cége teremtette meg, akinek szolgáltatásait a laser tag egyesület nagyra értékelte. Ezt követően a játék megkezdte diadalmas menetét minden államban, és hamarosan az Egyesült Államokon kívülre is elterjedt.
5. A „lézer tag” kifejezést a Worlds of Wonder cég 1986-ban kezdte használni. Kezdetben a játék nevét „z”-vel (lazer tag) írták, majd az „s”-t (lézer tag) kezdték használni a szóban. A játékgyártó ezt a nevet találta ki egy készletre, amely két címkézőt, egy tokot, egy speciális, sérülésérzékelős kötést és egy övet tartalmazott. Később a szavakat minden foton elven működő rendszerre kezdték használni.
6. Az 1987-ben megjelent Q-Zar játék nyerte el a legnagyobb népszerűséget és „a földiek szeretetét”. Annak ellenére, hogy ennek a forgatókönyvnek a megalkotói 10 évvel később csődbe mentek, világszerte sokan még mindig a nevét a „lézer tag” szó szinonimájának tartják. Egyébként ennek a játéknak a hívei 2005-ig módosított fegyvereket gyártottak a Q-Zar számára.
7. A FÁK legelső laser tag arénáját 1995-ben nyitották meg Minszkben.
8. Ennek a játéknak a legrégebbi arénája Oroszországban egy különleges helyszín pláza"Roll Hall". A megnyitóra 2005-ben került sor.
9. Oroszországnak megvan a sajátja saját rendszerek lézerjelzés. Az elsőt novoszibirszki fejlesztők hozták létre 2001-ben.
10. Az első hivatalos laser tag versenyeket 2006-ban kezdték el rendezni Európában. Manapság a világ minden táján rendeznek versenyeket, és különböző státuszúak: vállalati vagy iskolai versenyek a hivatalosakig.