نور و اپتیک |مقالات|

[pentoriko]

نوری که توسط ليزر گسيل می گردد در يک سو و بسيار پر انرژی و درخشنده است که قدرت نفوذ بالايی نيز دارد بطوريکه در الماس فرو ميرود

سلام اينجا منظورتون چيه از قدرت نفوذ؟

[Mohammad Hosseyn]

سلام اينجا منظورتون چيه از قدرت نفوذ؟

اگه اشتباه نکنم منظورش اینه که :

اگه شما توجه کنی بین امواج الکترومغناطیسی موج های رادیوئی طول موج بلندی و تابش ها ایکس و گاما طول موج بسیار کوتاهی دارن .... همین اختلاف در طول موج باعث نفوذ پذیری بیشتر می شه ...
همونطور که اشعه گاما قابلیت نفوذ پذیری فوق العاده ای داره ....
امیدوارم که متوجه شده باشید ...

[Mohammad Hosseyn]

رنگها و موجها

بدون ترديد نور خورشيد يكي از مهمترين نيازهاي زندگي روي كره زمين است. اما دامنه ويژگيهاي آن تنها به ايجاد زندگي و حيات در ميان جانداران ختم نمي‌شود. در سال 1665 ميلادي ، دانشمند بيست و سه ساله انگليسي به نام آيزاك نيوتن به مطالعه نور مشغول بود. او در يك روز آفتابي و درخشان ، شيشه‌هاي اطاق را به كمك پرده‌هايي ضخيم و بسيار تيره مسدود كرد، به گونه‌اي كه اطاق كاملا تاريك شد و از ميان شكاف كوچكي در ميان يكي از پرده‌ها ، باريكه‌اي از نور به درون اطاق مي‌تابيد. او اين باريكه نور را از ميان يك قطعه شيشه به شكل مثلث ، كه منشور ناميده مي‌شود، عبور داد. باريكه نور با گذشتن از ميان منشور ، در مسيرش خميده شد و شكست پيدا كرد.




شكست نور در منشور
نوري كه از منشور بيرون آمده بود در راستايي سير مي‌كرد كه اندكي با راستاي وارد شدنش به منشور تفاوت داشت و به ديوار مقابل مي‌تابيد. جالب آنكه ، هنگامي كه نيوتن منشور را از سر راه نور بر مي‌داشت، باريكه تنها لكه گرد سفيد رنگي را روي ديوار ايجاد مي كرد، در حالي كه وقتي منشور در مسير باريكه نور مي‌رفت، باريكه نور پخش مي‌شد و به صورت رنگين كمان در مي‌آيد! در يك سر اين رنگين كمان نور سرخ و در انتهاي ديگر نور بنفش ديده مي‌شد و در ميان آنها رنگهاي نارنجي ، زرد ، سبز و آبي قرار داشت. ما اينگونه رنگها را در اطراف خود مي‌بينيم و قادريم آنها را لمس كنيم، در حالي كه نيوتن قادر نبود نور را لمس كند، به همين دليل بود كه او نوار نور رنگي را طيف (Spectrum) ناميد كه در زبان لاتين به معناي روح است!

به راستي اين رنگها از كجا مي‌آيند؟!

نيوتن دريافت آن چيزي را كه چشمهاي ما به عنوان نور سفيد مي‌بينند در حقيقت مخلوطي از رنگهاي گوناگون است كه شكست آنها پس از منشور يكسان نيست و براي نور سرخ از همه رنگهاي ديگر كمتر و براي نور بنفش از همه بيشتر است. نيوتن براي اثبات شكستهاي متفاوت از دو منشور استفاده كرد و دوباره توانست نور سفيد را بدست آورد. اما هنوز يك سوال ديگر باقي بود و آن اين بود كه چرا نور بايد، رنگهاي مختلفي را دارا باشد؟!

جنس نور

نيوتن به دنبال جنس نور بود. دو نظريه در اين زمينه وجود داشت: اول آنكه نور از مجموعه‌اي از ذرات تشكيل شده است كه بر خطي راست و به سرعت در حال حركتند و دوم آنكه نور مجموعه‌اي از امواج است كه بسيار كوچكند و در مسيري مستقيم حركت مي‌كنند. نكته بسيار قابل توجه در مورد امواج اين بود كه آنها مي‌توانند خميده شوند، اين امر زماني رخ خواهد داد كه امواج با موانع برخورد كنند. شما مي‌توانيد خميده شدن امواج آب را در برخورد با موانع ببينند. همچنين صدايي را كه در يك طرف كنج ديوار مي‌شنويد، مي‌توانيد در طرف ديگر آن كنج نيز گوش كنيد، پس امواج صدا بايد در اطراف آن كنج خميده شده باشند. از سوي ديگر مي‌دانيد كه اگر نور به يك طرف كنج بتابد خميده نمي‌شود، به عبارت ديگر شما نمي‌توانيد شخصي را از طرف ديگري ‌از كنج ديوار مشاهده كنيد.
به همين دليل بود كه نيوتن تصور مي‌كرد، نور جرياني از ذرات متحرك كوچك است، نه جرياني از امواج. اما همه دانشمندان با او موافق نبودند. يك هلندي به نام كريستين هويگنس نظريه موجي بودن نور را قبول داشت. او عقيده داشت كه امواج كوچك بسادگي امواج بزرگ خميده نمي‌شوند و اگر نور از امواج بسيار كوچك تشكيل شده باشد، به هيچ وجه خميده نخواهد شد! او با نيوتن مخالف بود، هر چند كه بسياري عقيده داشتند كه نيوتن بزرگترين دانشمند جهان است.

با اين حال ، حتي ممكن است بزرگترين دانشمند جهان هم دچار اشتباه شود. شخصي به نام يانگ اين مشكل را حل كرد. او در كار طبابت و تنظيم دايرة المعارف بريتانيكا استاد بود و ختي نوشته‌هاي مصريان را براي نخستين بار ترجمه كرد. با اين وجود علاقه بسياري به آزمايشهاي مربوط به نور داشت. يانگ صوت را مطالعه كرد و فهميد هنگامي كه دو صدا به هم مي‌رسد، از هم مي‌گذرند.

گاهي اوقات يك صدا ، صداي ديگر را كاملا حذف مي‌كند. اما اگر موجهاي صدا طولهاي متفاوتي داشته باشند، موج بلندتر از موج كوتاهتر جلو مي‌افتد و براي مدتي ، صدا بلندتر از حالت عادي خواهد شد، اما مدتي بعد سكوت برقرار مي‌شود و اين امر پي در پي ادامه خواهد داشت. اگر نور جرياني از ذرات باشد، اين وضع پيش نمي‌آيد، زيرا يك ذره نمي‌تواند ديگري را حذف كند. در سال 1801 ميلادي ، يانگ با فرستادن يك باريكه نور از دو شكاف باريك متفاوت بسيار نزديك به هم آزمايشي انجام داد.





آزمايش دو شكاف يانگ
در اين آزمايش دو باريكه نور خارج شده از شكافها ، ابتدا اندكي پخش مي‌شدند و هنگامي كه به ديوار مي‌رسيدند، بر هم مي‌افتادند. ممكن است تصور كنيد كه در جايي كه دو باريكه نور بر هم مي‌افتند، نور بيشتري وجود خواهد داشت و بنابراين ديوار روشنتر از جاهايي خواهد بود كه باريكه بر هم نيفتاده‌اند، اما به هيچ وجه چنين نيست. در جاهايي كه دو باريكه بر هم مي‌افتند، نوارهاي روشن و تاريك متناوبي ايجاد مي‌شود.

باريكه‌هاي نور در نقاطي همديگر را حذف مي‌كنند و در نقاطي ديگر بر هم اضافه مي‌شوند و اين عمل بصورت متناوب و درست همانند صوتهاي موسيقي و تغييرات آنها صورت مي‌گيرد. هنگامي كه دو باريكه نور همديگر را حذف مي‌كنند، مي گوييم كه باريكه ها با هم تداخل كرده اند، يا اينكه تداخل ايجاد شده است. به اين ترتيب نوارهاي روشن و تاريك "فريزهاي تداخلي" ناميده مي‌شوند. با اين آزمايش مسأله حل شد و معلوم گرديد كه حق با هويگنس است و نيوتن اشتباه مي‌كرده است.

طول موج نور

نور از موجهايي بسيار ريز تشكيل شده است. يانگ از روي پهناي فريزهاي تداخلي توانست طول يك موج نور را محاسبه كند. اين طول را طول موج مي‌نامند. با اين محاسبه معلوم شد كه طول موج نور حدود 20000/1 سانتيمتر است. البته همه امواج نور داراي طول يكساني نيستند. نور سرخ بلندترين طول موج را دارد و نور بنفش كوتاهترين طول موج را دارا است. هر قدر طول موج كوتاهتر باشد، نور بيشتر شكسته مي‌شود و به همين دليل است كه منشور رنگها را از هم جدا مي‌كند.

منبع: دانشنامه رشد

[Mohammad Hosseyn]

حمله با سرعت نور



از ديدگاه جنگى، ليزر يك پديده تقريباً فوق العاده بود. در ليزر به جاى دود و بوى بد و صداى گوشخراش مهمات جنگى از پرتوهاى نامرئى نور متمركز استفاده مى شود. جت هاى بازسازى شده بوئينگ ۷۴۷ كه به سلاح هاى ليزرى مجهز است، موشك هاى بالستيكى را شليك مى كند و چندصد مايل دورتر از جايى كه هستيم، به هدف برخورد مى كند. توپ هاى داراى انرژى هدايت شده مى تواند راكت هايى را كه از طرف دشمن شليك مى شود، باسرعت نور ره گيرى كند، مواد انفجارى داخل آنها را داغ كرده و باعث انفجار آنها در وسط آسمان شود. البته مواردى كه ذكر شد، يادى از تصورات ذهنى جنگ ستارگان دوران رياست جمهورى رونالد ريگان نبود. اينها طرح هاى جديدى است كه نقطه آغاز آن فقط به دهه قبل بازمى گردد و در آينده نه چندان دور به حقيقت خواهد پيوست. ليزر تاكتيكى پرانرژى (THEL) نيروى زمينى ايالات متحده در ميدان موشكى وايت سندز ((White Sands واقع در صحراى نيومكزيكو، چندين خمپاره و راكت كاتيوشا را منهدم كرد. در سال ۲۰۰۴ پيمانكاران نيروى هوايى آمريكا، شليك آزمايشى سلاح هاى ليزرى را كه به صورت شيميايى توليد شده بود، آغاز كردند. اين يك ليزر هوابرد بود كه بر روى يك بوئينگ اصلاح شده ۷۴۷ قرار مى گرفت.
به يك باره به نظر رسيد كه تلاش هاى اخير براى اداره كردن ليزرهاى ميدان نبرد مانند پروژه جنگ ستارگان دهه ۱۹۸۰ از بين رفته است. توليد چندين مگاوات توان ليزرى براى منفجر كردن موشك به چندصد گالن مواد شيميايى سمى ( از قبيل اتيلن و ترى فلوئوريد نيتروژن) نياز داشت. بدين ترتيب حجم سلاح ها افزايش يافت. بدتر آنكه پس از چند شليك بايد گروه تازه اى از مواد واكنش دهنده به اين ليزرها تزريق مى شد. موضوع حمل و نقل اين مواد سمى، چه از طريق هوا و چه در طول ميدان رزم، لرزه بر اندام فرماندهان نظامى انداخت. پرسش هايى نيز در مورد چگونگى نفوذ موثر اين پرتوها در باران و گرد و غبار مطرح شد. سال گذشته نيروى زمينى آمريكا پروژه THEL خود را لغو كرد. بعضى از افراد فكر مى كنند احتمالاً جت ۷۴۷ كه براى شليك كردن پرتوها بازسازى شده به علت هزينه سنگين پروژه بعدى است كه لغو مى شود.
البته هنوز زود است كه سلاح هاى ليزرى را از دست رفته بدانيم. پتانسيل پرتوى سلاح هايى كه با دقت زياد و تا فاصله دور مى تواند شليك كند، داراى اهميت زيادى از لحاظ نظامى است، به ويژه در زمانى كه سربازان آمريكايى در حال نبرد با دشمنان چريك مانندى هستند كه به سرعت در پس زمينه ميدان محو مى شوند. ژنرال برادلى لات يكى از فرماندهان سپاه تفنگداران دريايى ايالات متحده ((USMC مى گويد: «اگر مى شد براى مدت طولانى شليك كرد، بدون آن كه مجبور به بارگذارى مجدد سلاح باشيم، خيلى خوب بود. اين چيزى است كه ((USMC خيلى به آن علاقه دارد و در حال پيگيرى آن است.»
اما اگر ليزرهاى شيميايى نتواند آن را برآورده سازد، چه چيزى باعث مى شود كه جنگ پرتوها تحقق يابد؟ پاسخ آن دو چيز است. اول آن كه پنتاگون كم كم اين موضوع را درك مى كند كه اگر نتايج مطلوب را مى خواهد، بايد انتظارات خود را پايين بياورد. به عنوان مثال ابتدا خمپاره و بعد موشك ها را مورد حمله قرار دهد. اما موضوع دوم كه از مورد اول مهم تر است، ظهور مجدد دو فناورى پروژه جنگ ستارگان (ليزرهاى الكترون آزاد و نيمه هادى) در آزمايشگاه هاى پرانرژى و پراميد دو همكار سابق است كه فكر كردند روياهاى آنها درباره پيروزى ليرز، سال ها پيش از بين رفته است.
جهش به سرعت نور: همه ليزرها كم و بيش به يك روش كار مى كنند. انواع مشخصى از اتم ها را تحريك كنيد تا ذرات نور (فوتون ها) را تشعشع كند. اين نور را به عقب و به اتم هاى تحريك شده برگردانيد تا فوتون هاى بيشترى پديدار شود. برخلاف لامپ هاى حبابى كه نور آن در تمام جهت ها پخش مى شود، اين دسته از فوتون ها فقط در يك جهت منتشر مى شود. نور ليزر به جاى آن كه در همه قسمت هاى طيف فركانسى داراى درخشندگى باشد، داراى طول موج يكسان است كه بستگى به «واسطه مورد استفاده» دارد، يعنى نوع اتم هايى كه از آنها براى توليد پرتو استفاده مى شود. اگر مقدار كافى از نور متمركز را بتابانيم، اجسام شروع به سوختن مى كند.
در نخستين آزمايش هاى ليزرى كه در دهه ۱۹۶۰ صورت گرفت، از كريستال هاى ياقوت به عنوان واسطه بهره بردارى استفاده مى شد. اما ليزرهاى حالت جامد اصولاً نمى تواند بيش از چندصد وات توان توليد كند. اين مقدار البته براى جراحى چشم خوب است، اما سرنگون كردن موشك (پديده اى كه نيروهاى نظامى خواستار انجام آن هستند) به توانى برابر ميليون ها وات نياز دارد. به همين دليل است كه پژوهشگران، تلاش هاى خود را به سمت ليزرهاى شيميايى معطوف كردند، كه در نهايت با شكست روبه رو شد.
نوع ديگرى از ليزر وجود دارد كه براى توليد پرتو هيچ احتياجى به كريستال، (واسطه مورد استفاده) و مقادير زيادى از مواد شيميايى خطرناك ندارد. اين ليزر را ليزر الكترون آزاد (FEL) مى نامند. اين ليزر از جريان توربوشارژشده اى از الكترون ها براى شروع واكنش خود استفاده مى كند. اين نوع ليزر در برنامه پدافند موشكى ملى جنگ ستارگان روش غالب بود. اين پديده تقريباً همان پديده افسانه اى بود كه جورج نيل و باب ياماموتو (محققان آمريكايى) به اتفاق هم براى يك شركت پيمانكار نظامى به نام TRW به كار انداختند.
اين طرح به دليل انتظارات توان بالا نيمه كاره ماند. هم آقاى نيل (پژوهشگر اصلى پروژه) و هم ياماموتو (يكى از مهندسان پروژه) به طرح خود اعتقاد داشتند. آنها فكر مى كردند كه با تحقيق و پژوهش كافى مى توان كارى كرد كه ليزر قادر به متوقف ساختن يك موشك سركش و مهيب باشد. موفقيت مورد نياز در فيزيك اتمى، فيزيك نور (اپتيك) و ابررسانايى، منافع زيادى در برخواهد داشت، حتى اگر هرگز نتوان ICBM (موشك هاى بالستيكى بين قاره اى) را از بين برد. اما پس از ۱۰ سال تلاش و صرف هزينه اى بالغ بر نيم ميليارد دلار، حداكثر توانى كه ليزر الكترون آزاد توليد شده در آزمايشگاه TRW داشت ۱۱ وات بود، يعنى يك دهم آنچه كه يك لامپ معمولى توليد مى كند.

سرانجام پس از چند سال كه مجريان طرح به كار خود ادامه داده و وعده توليد توان هاى ۱۰ و ۲۰ مگاوات را مى دادند، پنتاگون در سال ۱۹۸۹ پروژه جنگ ستارگان را متوقف كرد. آقاى نيل به ويژه از طرح هاى ناشيانه و بى دقتى كه باعث خرابى اين برنامه شده بود و سبب شد كه ايده هاى او درباره انرژى هدايت شده وسيله استهزا و تمسخر ديگران شود، بسيار خشمگين و ناراحت بود. او تا سال ها پس از آن، در كنفرانس هاى علمى اى كه برگزار مى شد همچنان طرفدار از سرگيرى پژوهش در زمينه الكترون آزاد بود. نيل مى گويد: «مردم فكر مى كردند كه ما ديوانه هستيم و اين فناورى عملى نيست، البته با شواهد موجود نيز حق با آنان بود.»
در اين حال ياماموتو به مدت ۱۵ سال پس از شكست مفتضحانه جنگ ستارگان، خود را از پروژه هاى نظامى دور نگه داشت. او براى كار به آزمايشگاه ملى لورنس لايورمور (شريك تجارى TRW در زمينه ليزر الكترون آزاد) رفت تا آهن رباهاى مخصوص آزمايش هاى فيزيك انرژى زياد را بسازد. اين آزمايشگاه نزديك شهر بركلى واقع در ايالت كاليفرنيا بود؛ همانجايى كه ياماموتو در آن بزرگ شد و به مدرسه و كالج رفت. بدين ترتيب جابه جايى مذكور اين فرصت را به او داد تا با كمك دوستان قديمى خود به بازسازى خودروهاى وارداتى (مانند تويوتا و داتسون) بپردازد. باب ياماموتو در گاراژ و آزمايشگاه شهرت زيادى در زمينه انجام كارهايى كه به دشوارى صورت مى گرفت، به دست آورد. ياماموتو به دليل همين پشتكار و همچنين تجربه قبلى در زمينه ليزر در سال ۲۰۰۳ توسط وزارت دفاع آمريكا براى اجراى پروژه ۵۰ ميليون دلارى ليزر حالت جامد در لايورمور كه پنتاگون بر روى آن سرمايه گذارى كرده بود، انتخاب شد. اين فناورى كه روزى به نظر مى رسيد غير علمى باشد، با پيشرفتى فراتر از حد انتظار، احيا شد. ياماموتو همان احساس آرامشى را كه در ليزرهاى الكترون آزاد داشت، در مورد فناورى حالت جامد نيز به دست آورد. او مى گويد: «سلاح هايى با انرژى هدايت شده، چيزى است كه محققان بيش از ۳۰ سال است در پى آن بوده اند و من مى خواهم نخستين كسى باشم كه مى گويد ما آن را به دست آورده ايم.»
سلاح ساخته شده: مهمات موجود در ليزر جديد حالت جامد ياماموتو، مجموعه اى از لوحه هاى شفاف به وسعت ۴ اينچ مربع (حدود ۲۵ سانتى متر مربع) است كه با ارغوانى كمرنگ، رنگ آميزى شده است. اين لوحه ها دقيقاً همان چيزى است كه مى توان انتظار داشت براى راه اندازى توپ هاى مستقر در هواپيماى «اينترپرايز» يا «فالكون ميلنيوم» مورد استفاده قرار مى گيرد. البته خشاب اين لوحه هاى شفاف دقيقاً بى نهايت نيست.
اين سلاح ها براى هر ۱۰ ثانيه اى كه شليك مى كنند حداقل به يك دقيقه زمان نياز دارند تا خنك شوند. اين لوحه ها از جنس سراميك هستند كه با عنصر نئوديميوم تركيب شده است. هنگامى كه اتم هاى اين عنصر تحريك شود، فوتون هايى توليد مى كند كه نهايتاً به صورت پرتوهاى ليزر درمى آيد. لوحه هاى مذكور هيچ گاه خالى از نيرو نمى شود و دردسر كار با آنها بسيار كمتر از ظروف حجيم مواد شيميايى است. استفاده از اين لوحه ها دليل اصلى اين موضوع است كه ماشين يا ماموتو در آزمايشگاهى به طول ۹ متر جاى مى گيرد. تصور اين واقعيت چندان دشوار نيست كه تمام اين دستگاه در يك كاميون كوچك گنجانده مى شود و خمپاره ها را به آسمان مى فرستد. يك ليزر حالت جامد مانند اين اكنون مى تواند منطقه جنگى كوچكى را تشكيل دهد. منفجر كردن يك ICBM از فاصله ۱۵۰ كيلومترى به چندين مگاوات نور پرانرژى احتياج دارد. ليزرهاى حالت جامد هرگز نمى تواند تا اين حد پرقدرت باشد. اما گرم كردن يك خمپاره از فاصله ۵/۱ كيلومترى تا اندازه اى كه مواد انفجارى داخل آن منفجر شود فقط به توانى معادل ۱۰۰ كيلووات نياز دارد. يا ماموتو ده ها بلوك آلومينيوم و فولاد كربنى را نشان مى دهد. هر يك از اين بلوك ها ۵/۲ سانتى متر ضخامت و ۵ سانتى متر ارتفاع دارد. بر روى تمام آنها علائم سوختگى ديده مى شود. يكى از بلوك ها كه با علامت«۰۵-۶-۶» مشخص شده است تقريباً به طور كامل و به اندازه يك سكه معمولى داراى تورفتگى است. طنابى كه از فلز ذوب شده ساخته شده است به انتهاى بلوك چسبيده است. ياماموتو با صداى زير و با يك لبخند كودكانه مى پرسد: «آيا مى توانيد باور كنيد؟» او خيلى جوان تر از سن واقعى خود (۵۰ سال ) به نظر مى رسد. وى مى گويد: «درست مانند درخشش لامپ و جسم در حال ذوب شدن است، واقعاً خنده دار است.» ليزر موسسه لايورمور كه با لوحه هاى بزرگتر به حركت رو به جلوى خود ادامه داد و سرعت جهش را بيشتر كرد در مارس ۲۰۰۵ موفق شد به توان ۴۵ كيلووات دست يابد. اين مقدار بيش از سه برابر توانى است كه ليزر در سه سال پيش از آن مى توانست توليد كند اما در روزى كه من براى تماشاى آزمايشگاه لايورمور رفتم تنش عصبى آنجا را فرا گرفته بود. هر يك از لوحه ها به وسيله رشته اى شامل ۲۸۸۰ ديود نور افشان (LED) احاطه شده است. هنگامى كه اين ديودها نور از خود ساطع كرده و مى درخشد باعث تحريك اتم هايى در تركيبات سراميكى نيمه شفاف شده و واكنش زنجيره اى ليزر آغاز مى شود. مشكل آن است كه هر چقدر ديودها بيشتر بدرخشد اختلاف حرارتى كه كيفيت پرتو را كاهش مى دهد نيز بيشتر مى شود. پرتو مادون قرمز كه براى چشم غير مسلح قابل ديدن نيست كم كم بخشى از كيفيت خود را از دست مى دهد كه پديده مطلوبى نيست، زيرا پنتاگون مايل است كه پرتو زيبا، سخت و نيرومند داشته باشد. قرار است گروهى از كارشناسان وزارت دفاع براى آزمايش اين پرتوها به اين آزمايشگاه بيايند. حضور آنها تا حد زيادى تعيين مى كند كه آيا گروه متخصصان لايورمور مى تواند بودجه مورد نياز را براى ساخت ليزر آينده خود (كه يك ماشين تسليحاتى با قدرت KW100) دريافت كند يا نه. بنابراين گروه ياماموتو در حال انجام آخرين اصلاحات بر روى «اپتيك تطبيقى» است. آينه هايى با بيش از ۲۰۰ بازوى فعال كننده نصب شده است تا اعوجاج هاى ايجاد شده در پرتو را برطرف كند. ياماموتو به طور مودبانه اى عذرخواهى مى كند: «خيلى معذرت مى خواهم ولى ما زير فشار هستيم.»
جنبش: چند روز بعد هنگامى كه جورج نيل را ملاقات كردم به نظر مى رسيد كه چندان عجله اى در انجام پروژه ندارد. اين مرد لاغر ۵۸ ساله كه دونده استقامت نيز هست (به تازگى يك مسابقه دوى فوق ماراتن به مسافت ۱۲۵ كيلومتر را در كانادا به پايان رساند)، بيش از ربع قرن است كه درصدد ايجاد ليزر الكترون آزاد است. البته چند سال ديگر نيز طول مى كشد تا آقاى نيل بتواند دستگاهى همانند ماشين حالت جامد آقاى ياماموتو بسازد بنابراين او وقت كافى دارد تا آزمايشگاه خود را به من نشان دهد. اين آزمايشگاه كه «تاسيسات شتاب دهنده ملى توماس جفرسون» نام داشته و متعلق به وزارت انرژى آمريكا است در شهر نيوبورت نيوز ايالت ويرجينيا قرار دارد.نيل درى را كه به صورت مغناطيسى قفل شده است باز مى كند. درونش مجموعه
درهم برهمى شامل ۷۵ متر لوله مسى، شلنگ هاى لاستيكى و لوله هاى فولادى با اندازه هاى مختلف وجود دارد. تقريباً همه آنها به اين منظور طراحى شده است تا يك كار انجام دهد: توليد انبوه پالس هاى پرقدرتى از الكترون ها كه با ۹۹/۹۹ درصد سرعت نور حركت كند. الكترون ها از ميدان هاى ميكروويو به دقت زمان بندى شده عبور مى كند و در طول مسير سرعت و قدرت خود را به دست مى آورد. آنگاه پرتو الكترونى به وسيله يك «تحريك كننده» فرستاده مى شود. اين تحريك كننده از يك رشته ۲۹ عددى آهن ربا تشكيل شده است كه جريان الكترون ها را به طرف بالا و پايين خم مى كند. در اين فرآيند الكترون ها فوتون منتشر مى كنند و واكنش زنجيره اى ليزر آغاز مى شود. اين واسطه مورد استفاده نيل و پاسخ او به لوحه هاى شفاف ياماموتو و گازهاى سمى ليزر شيميايى او است. با افزايش توان و كيفيت همين پرتو الكترونى بود كه جورج نيل توانست در فناورى خود پيشرفت كند. قابل تنظيم بودن FEL چيزى است كه فرماندهان نظامى در وهله اول به آن علاقه دارند. بيشتر ليزرها در هنگام حركت قدرت خود را از دست مى دهند و به وسيله اتمسفر جذب مى شوند. تنها مقدار كمى باران كافى است تا اوضاع بدتر شود اما يك FEL مى تواند از هر طول موجى كه در هوا جريان پيدا مى كند به بهترين شكل ممكن استفاده كند. موضوع «خالى شدن خشاب بى نهايت» نيز پيش نمى آيد.
تعجبى ندارد كه آقاى دوگلاس بيسون مدير آزمايشگاه ملى لس آلاموس آن را «جام مقدس ليزرها» ناميده است اما آيا كسى مى تواند مانع آن شود؟ پس از پروژه جنگ ستارگان آقاى نيل همچنان به كار خود ادامه داد و در انتظار فناورى مورد نياز بود. وى ۵ سال در آزمايشگاه توماس جفرسون و بر روى يك دستگاه شتاب دهنده بزرگ ذرات كار كرد. رئيس آزمايشگاه به اين موضوع خوش بين بود كه نيل مى تواند FEL را بسازد. سرانجام در سال ۱۹۹۵ هنگامى كه وقت آن رسيد كه ماشين سرهم شود نيل و گروه تحت سرپرستى او يك FEL جديد را طراحى مى كند كه مى توانست نورى را با قدرت يك كيلووات توليد كند كه البته خيلى كمتر از ليزرهاى پرقدرتى بود كه آنها در اوايل دهه ۱۹۸۰ وعده آن را داده بودند. در سال ۱۹۹۹ آنها موفق شدند كه توان FEL مدل جنگ ستارگان را صد برابر كنند. در سال ۲۰۰۳ توان FEL جديد به ركورد تازه ۱۰ كيلووات رسيد. آقاى نيل با لبخندى حاكى از رضايت مى گويد: «من هميشه اعتقاد داشتم كه فناورى به اين نقطه مى رسد به شرطى كه ما گام هاى محكمى را با اهداف منطقى برداريم.» اكنون نيل مجدداً توجه فرماندهان نظامى آمريكا را به خود جلب كرده است. وزارت دفاع آمريكا در حال سرمايه گذارى ۱۴ ميليون دلارى طى يك سال روى ابزار او است.
بحث بر سر اين موضوع ادامه دارد كه بهتر است نسل آينده ناوشكن هاى نيروى دريايى با ليزرهاى الكترون آزاد مجهز شود. امروزه كشتى ها فاقد دقت تسليحاتى لازم هستند كه بتوانند حملات قايق هاى كوچك و راكت ها را متوقف كنند. (مانند حمله اى كه قايق متعلق به گروه القاعده در سال ۲۰۰۰ عليه كشتى USS Cole انجام داد) ليزر مى تواند اين وظيفه را به خوبى انجام دهد فقط يك ليزر الكترون آزاد را مى توان تنظيم كرد تا هواى بالاى اقيانوس را بشكافد. در دسامبر ۲۰۰۵ خبر خوشى به جورج نيل رسيد. نيروى دريايى تعهد مناسبى را در به كارگيرى FEL بهبود يافته قبول كرد؛ مبلغ ۱۸۰ ميليون دلار براى يك برنامه هشت ساله چند گروهى. نيل مى نويسد: «چالش سختى فراروى ما است ولى حداقل ما كار را آغاز كرده ايم.» طرح شركت Northrop چندان تفاوتى با طرح ياماموتو نداشت فقط به جاى ۴ لوحه شفاف و بزرگى كه در هسته ماشين ياماموتو قرار داشت Northrop از چندين كريستال كوچكتر استفاده مى كرد. انرژى كمترى بر روى هر كريستال متمركز مى شود بنابراين نقايص كمترى در پرتو ايجاد مى شود. آقاى جف سولى مدير برنامه شركت نورث روپ كه بيش از ۳۰ سال سابقه كار در زمينه انرژى هدايت شده دارد، مى گويد: «تعجب مى كنم كه از يك قطعه شيشه كه به اندازه يك آدامس است چقدر انرژى مى توانيم بگيريم.» پنتاگون ۳۳ ماه به سولى وقت داده است تا ماشين خود را به قدرت مورد نياز ميدان رزم برساند. در اين حال ياماموتو به رغم تصميم پنتاگون عليه او به افزايش آرام كيفيت ليزر خود ادامه مى دهد. او ياد گرفته است كه در دنياى تجارت هر اتفاقى ممكن است رخ دهد.
Popular Science, May.2006


نوآ شاختمن
ترجمه: محسن جوادى

منبع :/cph-theory.persiangig.com

[Mohammad Hosseyn]

فوتونيك
تاريخچه فوتونيك

با اختراع ليزر و پس از آن ساخت فيبر نوري حوزه شاخه اپتيك در فيزيك آنقدر گسترده گرديد و كاربردهاي آن آنقدر زياد شد كه شاخه اي جديد در علم متولد گرديد كه به فوتونيك موسوم گرديد. اين شاخه جديد در سه گرايش الكترونيك، مخابرات و فيزيك كار خود را شروع نمود.

فوتونيك- الكترونيك

پيشرفت روز افزون تكنولوژي و ساخت قطعات الكترونيكي كوچك و كوچكتر تا به آنجا ادامه يافته است كه امروزه پيش بيني مي شود كه در چند سال آينده ديگر نتوان قطعاتي از اين كوچكتر ساخت كه قادر به عبور جريان الكتريسيته باشند به گونه اي كه در آنها عبور يك الكترون برابر خواهد بود با برقراري جريان و عدم عبور آن يعني قطع جريان الكتريكي. اين مساله باعث شده تحليل مدارات ديگر از حوزه الكترونيك كلاسيك خارج شده و بررسي چنين سيستمي بر عهده مكانيك كوانتم نهاده شود كه داراي مشكلات خود مي باشد. اين امر باعث شده تا دانشمندان به فكر جايگزيني براي الكترون بيافتند تا مشكلات الكترون را نداشته باشد و در اولين گزينه ها فوتون يعني كوانتاي نور را جايگزيني مناسب يافتند. پس از اين پس بايد به دنبال ساخت ادواتي بود كه جاي ادوات الكترونيكي را در مدارات بگيرد و در آنها فوتون نقش اساسي را بازي كند. تحقيقاتي كه اين هدف را دنبال مي كنند در حوزه فوتونيك شاخه الكترونيك آن بررسي مي شود و بر عهده اين بخش است.

منبع: دانشنامه ويكي پديا

[Mohammad Hosseyn]

عنوان مطلب :
فيزيك ليزر
نوع فايل :
[ PDF ]
اندازه فايل :
109 KB

جهت مشاهده بهتر فايلهاي PDF روي عنوان زير Right Click نموده، سپس با انتخاب گزينه Save Target As فايل را روي كامپيوتر ذخيره كرده و مشاهده نماييد .

[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]

منبع : هوپا

[Mohammad Hosseyn]

ديسك نوري – مغناطيسي

مقدمه

با تلفيق دو تكنولوژي [ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ] و [ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ] ، تلاش مي شود تا ديسكهايي ايجاد شوند كه هم خاصيت قابل پاك شدن و باز نويسي ديسكهاي مغناطيسي را داشته باشند و هم چگالي و ظرفيت بسيار بالاي ديسكهاي نوري. به نظر مي‌رسد كه اينگونه ديسكها در توليد انبوه به بازار مصرف عرضه شده است. قطر اين ديسكها 5 اينچ بوده ، از نوع پاك شدني هستند و از سرعت بسيار بالايي برخوردارند ، سرعت انتقال در اين ديسكها حدود يك مگابايت در ثانيه و يا بيشتر است. در سالهاي اخير ديسكهاي نوري بطور وسيعي براي سرگرمي ، برنامه‌هاي تعليم و تربيت و ارتباطات تصويري – صوتي بكار گرفته شده است. در زمينه ذخيره اطلاعات ، سيستمهاي ثبت نوري مستقيم به عنوان تجهيزات يارانه‌اي معروف شده‌اند، جايي كه تركيب ظرفيت اطلاعات خيلي زياد و دسترسي سريع به آنها توسط ديسكهاي نوري يك جايگزين جذاب براي روشهاي ديگر ذخيره حافظه يارانه‌اي است. ظرفيت اطلاعات زياد ، طول عمر زياد و زمان طولاني نگهداري ، كاربردهاي ذخيره و ... را منحصر به خود كرده است.

در تمام سيستمهاي ديسك نوري ، مانند ديسكهاي ضبط صدا (ديسك بسته يا CD) ، ديسكهاي نمايشي (كه معمولا نمايش ليزري يا LV ناميده مي‌شود) و ديسكهاي ذخيره داده‌ها ، ما فرض مي‌كنيم كه اطلاعات بر روي ديسك ثبت مي‌شود يا نوشته مي‌شود و مجددا با استفاده از نور خوانده مي‌شود. در عمل تعداد زيادي از ليزرها مانند ليزر يون - آرگون HeNe ، HeCd و ديود ليزر نيم هادي AlGaAs به عنوان چشمه‌هاي نور براي نوشتن و خواندن بكار گرفته شده‌اند. در حقيقت روشهاي ديگر براي نوشتن و خواندن ديسك وجود دارد كه ما به آن نخواهيم پرداخت.

مزيتهاي ديسكهاي نوري
اصلي‌ترين مزيت ديسكهاي نوري بر ديگر سيستمها مانند ديسكهاي صوتي معمولي و سيستمهاي نوار مغناطيسي ، علاوه بر ذخيره اطلاعات به چگالي بالا ، عدم تماس فيزيكي بين سيستم قرائت و ماده ذخيره اطلاعات است كه از پاره شدن جلوگيري مي‌نمايد. علاوه بر اين در ديسكهاي نوري ، لايه ماده شفافي را مي‌توان روي اطلاعات ذخيره شده نشانيد تا آسيب نبيند. گرامافون اطلاعاتي را در سطح ديسك به صورت مارپيچ ضبط مي‌كند كه رد پا ناميده مي‌شود. اما در عمل در ديسكهاي نوري ، نه شيار و نه خط مداوم وجود دارد بلكه فقط "علامتها" مارپيچهاي شكسته‌اي را شكل مي‌دهد. اين علامتها مساحتهاي كوچكي هستند كه نسبت به اطراف خود فرق نماياني دارد. معمولا حفره‌هايي در سطح ديسك ايجاد مي‌كنند. در نتيجه بازتاب در طول مسير با توجه به توزيع حفره‌ها تغيير مي‌يابد، كه بيانگر ثبت اطلاعات است.
ذخيره و خواندن اطلاعات ذخيره شده

براي خواندن اطلاعات ذخيره شده بازوي اپتيكي تغييرات بازتاب را به سيگنال الكتريكي تبديل مي‌كند. يك [ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ] در داخل بازو پرتو كم توان [ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ] را به لكه كوچك نوري بر روي مسير متمركز مي‌كند و همچنين نور بازتاب شده از ديسك را مجددا به آشكار ساز نوري هدايت مي‌كند. خروجي آشكار ساز نوري بر اساس توزيع گودالهاي طول مسير تغيير مي‌كند و سيگنال الكتريكي بدست مي‌دهد كه مي‌توان سيگنال صدا ، تصوير و يا داده‌ها را دوباره بدست آورد.
سيگنالهاي صدا به صورت ديجيتال در ديسك ذخيره مي‌شوند. نمونه‌هاي صدا با آهنگ KHz1/44 بدست مي‌آيد و بلندي صدا براي هر نمونه به مقادير عددي به صورت كلمه كد دوتايي ، 16 بيتي در مي‌آيد. بيتهاي اضافي براي اصلاح خط اضافه مي‌شود و بيتهاي فراواني در فركانس MHz3218/4 بر روي ديسك ذخيره مي‌شود.

صفرها بيانگر سيگنال نوري كوچك و "يكها" بيانكر سيگنالهاي قوي هستند، از اين رو مسير از حفره‌ها و فضاهايي با طولهاي مشخص تشكيل يافته است. از سوي ديگر ، سيگنال هاي ويدئويي ، بصورت آنالوگ ذخيره سازي مي‌شوند، زيرا ذخيره سازي به روش ديجيتال احتياح به پهناي باند بسيار بالا دارد. سيگنال تركيبي ويدئو (با رنگ و اطلاعات تابشي) به صورت فركانس مدوله مي‌شود (FM) حدود فركانس حامل MHz5/7 و صدا به آن بعدا با مدولاسيون اضافه مي‌شود. اين باعث مي‌شود تا فاصله گودالهاي (مركز تا مركز) بر اساس مدولاسيون فركانس صورت مربوطه تغيير يابد. در حافظه‌هاي نوري داده‌ها هم به صورت آنالوگ و هم به صورت ديجيتال ذخيره مي‌شود.

براي مفيد واقع شدن در فرآيند كردن داده‌ها در الكترونيك تجهيزات ذخيره سازي بايد قادر به باز سازي داده‌هاي ذخيره شده با حداقل ميزان خطا و در حدود 1 قسمت در 1210 باشد، كه ديسكهاي نوري به اين دقت رسيده‌اند. با ديسكهاي نوري به چگالي اطلاعات زيادي از يك لكه متمركز شده بسيار كوچك ليزر دست يافته‌اند. قطر لكه توسط رابطه (λF(π/4 نشان داده مي‌شود. با توجه به محدوديتهاي پراش حداقل قطر لكه نوري تشكيل شده در نقطه كانوني عدسي حدود NA2/λ است كه NA ديافراگم عددي عدسي است (NA = n sinθ كه n ضريب شكست فضاي جسم و θ = φ/s است، φ قطر عدسي و s فاصله جسم تا عدسي است). متقابلا چگالي اطلاعات از مرتبه 2(λ/NA) است.

ثبت كردن
فرآيند ثبت اطلاعات بستگي به اين دارد كه آيا قرار است اساسا ديسك به تعداد زيادي براي مشتريان بازار كپي برداري شود و يا براي ذخيره سازي مهيا مي‌شود. بيشتر ديسكها ، به هر منظوري كه تهيه شوند، حاوي اطلاعات زيادي با كيفيت خوب هستند. لذا كپي كردن آنها نسبتا آسان و ارزان است.
مواد ثبت كننده
گودالها داراي ابعاد ميكرون است و از اين رو مواد ثبت كننده نيز بايد داراي توان تفكيك بالا باشند، و براي آنكه بتوان توان ليزري مورد نياز را به حداقل رسانيد بايد داراي حساسيت خيلي بالا باشند. ترجيحا مواد ثبت كننده بايد بتوانند ثبت زمان واقعي را بدست دهند و اجازه خواندن سريع اطلاعات ذخيره شده را نيز ممكن سازند. يعني بطور ايده‌آل فرآيندهاي مرحله‌اي بين نوشتن و خواندن وجود نداشته باشد. علاوه بر فوتورزيستها ، فيلمهاي فلزي ، مخصوصا آنهايي كه بر اساس آلياژ تلوريم ساخته شوند، داراي دقت خوب و حساسيت بالا هستند. در اين حالت تابش ليزر پالسي ايجاد گودال يا حفره در لايه نازك فلز مي‌كند، (از طريق ذوب يا برداشتن) و بازتاب لايه نازك را تغيير مي‌دهد. از آنجايي كه ايجاد حفره فرآيند حرارتي است، طول موج ليزر خيلي مهم نيست و از هر ليزري كه بتواند توان مورد نياز را بدست دهد براي نوشتن مي‌توان استفاده نمود.
خواندن داده‌ها از ديسكهاي نوري

باريكه ليزر ، معمولا از يك ليزر ديود به دليل اندازه قابل ملاحظه‌اش از طريق زير لايه به لايه بازتاب كننده ديسك متمركز مي‌شود. [ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ] شبيه به يك عدسي شي است و براي جاروب كردن كل ديسك ، با ليزر در سيستم قرائت در نرده‌اي زير ديسك نصب شده است. قسمتي از نور بازتاب شده ، كه توسط ديسك مدوله شده است با همان عدسي گردآوري مي‌شود و بر روي آشكار ساز نوري هدايت مي‌شود. نور به شدت از نواحي كه گودال وجود ندارد (معمولا زمين خوانده مي‌شود) بازتاب مي‌شود و بطور وسيعي توسط گودالها پراكنده مي‌شود. بطوري كه خروجي آشكار ساز وقتي باريكه مسير را طي مي‌كند، تغيير مي‌يابد. براي مثال ، در ذخيره به روش ديجيتال ، تغيير در ميزان سيگنال بازتاب شده بيانگر انتقال از گودال به زمين و يا بالعكس است. در حقيقت اين انتقالات بكار مي‌روند تا يكها را بيان كنند، در حاليكه فاصله بين انتقالات گودالها و يا زمين بيانگر تعداد صفرها است.

مزيتهاي استفاده از نور بازتابي بجاي نور عبوري
استفاده از بازتاب به جاي نور عبوري چندين مزيت دارد. براي مثال از آنجايي كه فقط يك سطح ديسك مورد استفاده قرار مي‌گيرد ساختمان حركت آزاد سيستم ساده مي‌شود و تعداد قطعات نوري مورد نياز كاهش مي‌يابد. لايه نشاني محافظ نيز فقط بر روي يك طرفه لايه اطلاعات لازم است و ساختمان كنده كاري كم عمقتر از حالت عبوري است، اين دو نكته باعث توليد انبوه ديسك مي‌شود. نهايتا ، سيستم كنترل خيلي ساده‌تر ساخته مي‌شود و لكه و خراشهاي سطح محافظ از لايه اطلاعات جدا مي‌شوند و از تمركز خارج مي‌شوند و بدين طريق اثر آن بر روي سيگنال باز خواني حذف مي‌شود.

همچنين سيگنالهاي نوري از ديسك مورد نياز هستند تا ارتفاع عمودي سيستم قرائت را كنترل كنند، يعني مطمئن شويم كه باريكه ليزر به حالت متمركز شده بر روي لايه اطلاعات باقي مي‌ماند و همچنين اطمينان يابيم كه باريكه ليزر بطور دقيقي مسير مارپيچ ثبت اطلاعات را دنبال مي‌كند. كانوني كردن بايد با دقت حدود μm 1 بدست آيد و رديابي با دقت حدود μm1/0 بايد انجام شود. ارتعاشات ناخواسته و حركات نامتعارف ديسك بدين معني است كه سيستم كنترل بسيار دقيقتر براي حداقل خطا مورد نياز است. اين سيگنالها براي تمركز و رديابي به طرق مختلف بدست آمده است.
ديسكهاي نوري قابل پاك شدن

براي خيلي از كاربردها مانند حسابگري و به روز كردن اطلاعات تسهيلات پاك كردن و درباره نوشتن مفيد است. موادي كه مي‌توانند براي ديسكهاي نوري قابل پاك شدن مورد استفاده قرار گيرند شامل مواد مگنتو اپتيك ، ترمو پلاستيكها و لايه‌هاي نازك چالكو جنايد براي ذخيره دائمي و مواد فوتو كروميك ، فوتو فريك و فوتو كانداكتيو براي ذخيره سازي براي زمانهاي محدود بكار مي‌روند. براي مثال باريكه نويسنده ليزر ناحيه كوچكي از فيلم نازك از [ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ] را كه به صورت عمودي مغناطيس شده است (براي مثال Cd TbFe) گرم مي‌كند تا به دماي بالاي نقطه كوري آن مي‌رسد، و خاصيت مغناطيس دائمي خود را از دست مي‌دهد.

اگر ناحيه مجاز به سرد شدن در حضور ميدان خارجي كه در جهت غير موازي با مغناطيس شدن اوليه است باشد، آنگاه نواحي كه پلاريزاسيون را ذخيره كرده‌اند تشكيل مي‌يابند. خواندن در اين حالت معمولا با استفاده از اثر مگنتو - اپتيك كر (كه آن باريكه پلاريزه نور كه از سطح مغناطيس شده بازتاب مي‌شود داراي صفحه پلاريزاسيون است و به ميزاني كه بستگي به شدت مغناطيس شدن و جهت مغناطيس شدن دارد نسبت به جهت پرتوي نور، مي‌چرخد)، انجام مي‌گيرد. باريكه پلاريزه شده داراي چرخشهاي متناوب است، بسته به اينكه كدام قسمت فيلم برخورد مي‌كند و از آن بازتاب مي‌كند، مقدار چرخش فقط چند دهم درجه است و معمولا با روشهاي آشكار سازي حساس ، از عبور نور بازتابي از يك تقسيم كننده پرتو پلاريزه كننده و مقايسه دو نور توليد شده بدست مي‌آيد.

پاك كردن و دوباره نوشتن به سادگي از گرم كردن لايه نازك روي ديسك تا دماي بالاتر از نقطه كوري و در حضور يك ميدان مغناطيسي خارجي به دقت هدايت شده انجام مي‌شود. بطور وضوح ليزري كه براي خواندن بكار مي‌رود بايد داراي توان به مراتب كمتر از توان ليزري كه براي نوشتن بكار مي‌رود، باشد تا از بين بردن داده‌هاي ذخيره شده جلوگيري شود. اخيرا توجه زيادي به ديسكهاي نوري قابل پاك كردن شده است و چندين سيستم چند لايه‌اي ارزيابي شده است. سيستمهاي ديسك نوري بطور رو به افزايشي در سيستمهاي ذخيره سازي انبوه مورد استفاده قرار مي‌گيرد. براي مثال ، سيستم مگاداك ، شامل 64 ديسك كه زمان دسترسي به هر يك از ديسكها حدود ms150 است و زمان ظاهر شدن هر ديسك 20 ثانيه است. ظرفيت چنين سيستمي در ناحيه 1410 - 1210 بيت است كه در مدت حدود چند ثانيه مي‌تواند دوباره بدست آيد.

منبع: شبكه رشد

[Mohammad Hosseyn]

ليزر هاي اگزايمر

كلمه "اگزايمر" از عبارت "ديمر تحريك شده" بدست آمده است كه بدين معني است كه يك مولكول دو اتمي وقتي در حالت تحريكي واقع است پايدار است و در حالت پايه ناپايدار است. چنين مواردي مشخصا عباتند از هالوژنهاي گاز نادر مانند ArF ، KrF و XeCl. اگر نمودار انرژي بر حسب فاصله بين مولكلي را براي حالت پايه يك مولكول معمولي رسم كنيم منحني با يك انرژي مينيمم در حالت جدايي در حالت پايه مولكول بدست مي‌آوريم. چنين منحني‌هايي را مي‌توان براي حالتهاي تحريكي بدست آورد. ولي براي ديمرها گر چه حالتهاي تحريكي داراي مينيمم است ولي حالت پايه داراي مينيمم نيست.

متن کامل در فایل ضمیمه ...

[Mohammad Hosseyn]

حمله با سرعت نور

از ديدگاه جنگى، ليزر يك پديده تقريباً فوق العاده بود. در ليزر به جاى دود و بوى بد و صداى گوشخراش مهمات جنگى از پرتوهاى نامرئى نور متمركز استفاده مى شود. جت هاى بازسازى شده بوئينگ ۷۴۷ كه به سلاح هاى ليزرى مجهز است، موشك هاى بالستيكى را شليك مى كند و چندصد مايل دورتر از جايى كه هستيم، به هدف برخورد مى كند. توپ هاى داراى انرژى هدايت شده مى تواند راكت هايى را كه از طرف دشمن شليك مى شود، باسرعت نور ره گيرى كند، مواد انفجارى داخل آنها را داغ كرده و باعث انفجار آنها در وسط آسمان شود. البته مواردى كه ذكر شد، يادى از تصورات ذهنى جنگ ستارگان دوران رياست جمهورى رونالد ريگان نبود. اينها طرح هاى جديدى است كه نقطه آغاز آن فقط به دهه قبل بازمى گردد و در آينده نه چندان دور به حقيقت خواهد پيوست. ليزر تاكتيكى پرانرژى (

THEL) نيروى زمينى ايالات متحده در ميدان موشكى وايت سندز ((White Sands واقع در صحراى نيومكزيكو، چندين خمپاره و راكت كاتيوشا را منهدم كرد. در سال ۲۰۰۴ پيمانكاران نيروى هوايى آمريكا، شليك آزمايشى سلاح هاى ليزرى را كه به صورت شيميايى توليد شده بود، آغاز كردند. اين يك ليزر هوابرد بود كه بر روى يك بوئينگ اصلاح شده ۷۴۷ قرار مى گرفت.


ادامه در فایل ضمیمه ...

[Like Honey]

مبانی فيبر نوری


فيبر نوری، رشته ای از تارهای بسيار نازک شيشه ای بوده که قطر هر يک از تارها نظير قطر يک تار موی انسان است. تارهای فوق در کلاف هائی سازماندهی و کابل های نوری را بوجود می آورند. از فيبر نوری بمنظور ارسال سيگنال های نوری در مسافت های طولانی استفاده می شود.

يک فيبر نوری از سه بخش متفاوت تشکيل شده است :

هسته (Core): هسته نازک شيشه ای در مرکز فيبر که سيگنا ل های نوری در آن حرکت می نمايند.
روکش (Cladding):بخش خارجی فيبر بوده که دورتادور هسته را احاطه کرده و باعث برگشت نورمنعکس شده به هسته می گردد.
بافر رويه (Buffer Coating):روکش پلاستيکی که باعث حفاظت فيبر در مقابل رطوبت و ساير موارد آسيب پذير است.
صدها و هزاران نمونه از رشته های نوری فوق در دسته هائی سازماندهی شده و کابل های نوری را بوجود می آورند. هر يک از کلاف های فيبر نوری توسط يک روکش هائی با نام Jacket محافظت می گردند.
فيبر های نوری در دو گروه عمده ارائه می گردند:
فيبرهای تک حالته (Single-Mode): بمنظور ارسال يک سيگنال در هر فيبر استفاده می شود (نظير: تلفن )
فيبرهای چندحالته (Multi-Mode): بمنظور ارسال چندين سيگنال در يک فيبر استفاده می شود(نظير: شبکه های کامپيوتری)
فيبرهای تک حالته دارای يک هسته کوچک ( تقريبا" 9 ميکرون قطر ) بوده و قادر به ارسال نور ليزری مادون قرمز (طول موج از 1300 تا 1550 نانومتر) می باشند. فيبرهای چند حالته دارای هسته بزرگتر ( تقريبا" 5 / 62 ميکرون قطر ) و قادر به ارسال نورمادون قرمز از طريق LED می باشند.