دانلود طرح درس شیمی مبتنی بر IT 4ص

اختصاصی از نیک فایل دانلود طرح درس شیمی مبتنی بر IT 4ص دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 4

به نام خدا

طرح درس شیمی مبتنی بر IT

تهیه شده توسط: نصرت ا… بهزادی – دبیر شیمی شهرستان آمل - استان مازندران

موضوع : نظریة VSEPR

کتاب شیمی 2 و آزمایشگاه ، چاپ 83 ، صفحات 95 الی 100

مفاهیم :

ارتباط بین ساختار های لوویس و شکل هندسی مولکول ها

تعیین شکل و زاویه های پیوندی

قلمرو الکترونی

زمان : یک جلسه آموزشی

هدف های یادگیری :

با روش استفاده از نظریه ی VSEPR برای پیش بینی شکل هندسی مولکول ها آشنا شود .

از ساختارهای لوویس در نظریه ی VSEPR استفاده کند .

با استفاده از نظریةVSEPR بتواند حدود زاویه های پیوندی را تعیین کند .

با قلمرو های الکترونی آشنا شود .

با نحوة استفاده از نرم افزار Web Lab آشنا شود .

انتظارات عملکردی :

بتواند با استفاده از ساختارهای لوویس رسم شده و اطلاعات بدست آمده شکل هندسی ترکیبات را معلوم کند.

بتواند از پایگاه های اینترنتی مربوط به نظریه ی VSEPR اطلاعات مورد نظر را استخراج کند .

بتواند با نرم افزار Web Lab شکل ترکیبات مورد نظر خود را بدست آورد .

بتواند از اطلاعات به دست آمده برای گونه های دیگر استفاده کند .

بتواند بین شکل هندسی و تعداد قلمروهای الکترونی ارتباط برقرار کند .

بتواند تاثیر جفت الکترون های ناپیوندی را بر شکل هندسی مولکول ها معلوم کند .

امکانات ICT :

رایانه با امکان دسترسی به اینترنت .

ویدئوپروژکتور

نصب نرم افزار Web Lab بر روی رایانه های مورد استفاده

مهارت های ICT مورد نیاز : صفحه 2

آشنائی با محیط ویندوز.

آشنائی با نرم افزار word

آشنائی با اینترنت و چگونگی جست وجو و دریافت اطلاعات .

تذکر : برای اجرای بعضی از فعالیت ها لازم است تا دانش آموزان در حد مقدماتی با زبان انگلیسی آشنائی داشته باشند .

فعالیت مقدماتی :

با توجه به تعداد رایانه ها و فضای سایت ، دانش آموزان را به گرو ه های دو یا سه نفره تقسیم کرده ، از آن هـــا

می خواهم در کنار رایانه ها قرار گیرند، برای وارد شدن به درس لازم است تا از اطلاعات دانش آموزان در مورد ساختارهای لوویس ارزشیابی به عمل آید ، از موارد زیر می توان در ارزشیابی ورودی استفاده کرد .

ساختار لوویس گونه های داده شده را رسم کنید .

SO32- - COCl2 - NH4+

در گونه های پرسش بالا اتم مرکزی را معلوم کنید ؟

پاسخ های هر یک از دانش آموزان بررسی شده ، تا میزان آمادگی هر فرد تعیین گردد.

در صورت آماده بودن کلاس به شکل زیر وارد بحث جدید می شویم . از دانش آموزان خواسته می شود ،تا پس از دیدن یک فیلم کوتاه ( از نحوة قرار گرفتن گردوها بر روی درخت ) در مورد فیلم توضیحاتی دهند . این توضیحات به شکل فردی و گروهی صورت می گیرد .

در ادامه از آن ها خواسته می شود تا به چند تصویر از گردوها و مولکول ها توجه کنند ، تا بتوانند ارتباط بین فیلم و تصویر پخش شده و درس را پیدا کنند .

واژه های کلیدی درس در یک فایل ذخیره شده است ، که دانش آموزان در صورت نیاز می توانند از این فایل استفاده کنند .

شـــروع درس :

پس از آماده سازی اولیه به همراه فیلم و تصاویر پخش شده از پرسش های زیر برای وارد شدن به درس استفاده می کنم.

ساختارلوویس CO2 و SO2 را رسم کنید .

در هر یک از ساختارهای رسم شده چند پیوند و چند جفت الکترون در اطراف اتم مرکزی دیده می شود؟

صفحه 3

اگر هر نوع پیوند ( پیوند ساده (یگانه ) ، دوگانه یا سه گانه ) و هر یک جفت الکترون ناپیوندی ، یک قلمرو ا لکترونی به حساب آید ، و این قلمروها بخواهند کم ترین دافعه را نسبت به هم داشته باشند ،قلمـــــــــروهای الکترونی مــــولکول های CO2 و SO2 چه آرایشی را انتخاب می کنند ؟

پس از طرح پرسش ها برای آنکه دانش آموزان درک درستی از پرسش ها و توضیحات داشته باشند ، از گرو ه ها

می خواهم تا نرم افزار Web Lab را اجراء و هریک ساختار چند ترکیب مثل ( BF3 ، NH3 ،SO3 و H2O )

را رسم و شکل هندسی آن ها را بررسی کنند . از فرد دوم گروه می خواهم ساختار چند ترکیب مشابه مثل (O3 ، BCl3 ،SCl2 و PBr3 ) را رسم و ساختار آن ها را با هم مقایسه کنند . پاسخ های هر قسمت در یک فایل به اسم گروه ذخیره شده ،فرد دوم گروه عین پاسخ ها را در یک کاغذ نوشته شده تا در حین کار گروه ها بررسی شود .

از دانش آموزان خواسته می شود تا با اطلاعات بدست آمده بین شکل هندسی و تعداد قلمرو های الکترونی رابطه ای

پیدا کنند . و آن را به نظم در آورند .

در ادامه از آن ها می خواهم تا به یکی از نشانی های زیر مراجعه و اطلاعات مفید را استخراج کرده ، و آن را با نتایج بدست آمده در گروه مقایسه کنند .

www.oldmanhonda.com

www.shef.ac.uk/chemistry/vsepr/

www.molecules.org/VSEPR_table.html

www.faidherbe.org/site/cours/dupuis/vseprev.htm

پس از بررسی سایت های معرفی شده دانش آموزان می توانند تاثیر جفت های ناپیوندی را بر شکل وزاویه های پیوندی معلوم کنند ، و این اطلاعات را در جمع بندی نهائی خود تاثیر دهند .

سپس در آخر می توانند با استفاده از search در موتور جستجوی google چند سایت مرتبط به موضوع درس را پیدا کرده و با استفاده از اطلاعات بدست آمده گزارشی تهیه و به کلاس منتقل کنند . ( ارائه گزارش برای جلسه بعدی است )

ارزشیابی پایانی :

شکل هندسی گونه های داده شده را معلوم کنید ؟

SiF4 ، CO32- ، PCl3

در ترکیب AB2 آرایش قلمرو های الکترونی و شکل هندسی مولکول را معلوم کنید .

صفحه 4

به یکی از سایت زیر مراجعه و به سوالات پاسخ دهید .

www.tealighthouse.org/science/activities/hschem_vsepr.html

www.mvhs.fuhsd.org/kavita_gupta/assignments.htm

www.hhm.k12.nf.ca/teachers/ msimon/IB%20Bonding/bonding.htm

در صورت امکان نتایج چاپ شده و د ر صورت نبود امکانات چاپی به گروه ها سرزده و نتایج کار مشاهد ه می شود.

هر گروه پاسخ های خود را در فایل پاسخ به سوالات مربوط به خود نیز ذخیره می کند .

آموزش تکمیلی :

از دانش آموزان می خواهم با استفاده از امکانات موجود در اوقات فراغت خود در باره ی روش های دیگر پیش بینی شکل هندسی تر کیبات تحقیق و آن را به صورت گروهی گزارش دهند .

دانش آموزان برای تحقیق در زمینة مورد بحث می توانند از پایگاه های مناسب از جمله سایت های زیر استفاده کنند .

www.chemistry.ohio-state.edu/…/hybrid.html

voh.chem.ucla.edu/vohtar/winter00/20A/lec7.html

invsee.asu.edu/nmodules/carbonmod/bonding.html

www.science.uwaterloo.ca/~cchieh/cact/c120/hybrid.html

دانش آموزان می توانند کارها ی خود را جهت بررسی تا قبل از تشکیل جلسه بعدی آن را تحویل، یا به آدرس پست الکترونیکی E-mail کنند .

E-mail [e-mail]

تحقیق در مورد نقش فیزیک در پزشکی 11ص

اختصاصی از نیک فایل تحقیق در مورد نقش فیزیک در پزشکی 11ص دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

دسته بندی : وورد

نوع فایل :  .doc ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد صفحه : 11 صفحه

---

 قسمتی از متن .doc : 

نقش فیزیک در پزشکی

پزشکان براى تشخیص بیمارى ها از انواع وسایل ساده مانند دماسنج و فشارسنج، گوشى طبى (استتوسکوپ) تا دستگاه هاى بسیار پیچیده مانند میکروسکوپ الکترونى، لیزر و هولوگراف که همه براساس قانون هاى فیزیک طراحى و ساخته شده استفاده مى کنند. در این قسمت به ساختمان و طرز کار برخى از آنها مى پردازیم.

رادیوگرافى و رادیوسکوپى

رادیوگرافى عکسبردارى از بدن با پرتوهاى ایکس و رادیوسکوپى مشاهده مستقیم بدن با آن پرتوها است. در عکاسى معمولى از نورى که از چیزها بازتابش مى شود و بر فیلم عکاسى اثر مى کند استفاده مى شوند در صورتى که در رادیوگرافى پرتوهایى را که از بدن مى گذرند به کار مى برند.

پرتوهاى ایکس را نخستین بار در سال ۱۸۹۵ میلادى، ویلهلم کنراد رنتیگن استاد فیزیک دانشگاه ورتسبورگ آلمان کشف کرد. این کشف بسیار شگفت انگیز بود و خبر آن با سرعت در روزنامه هاى جهان منتشر شد. جالب است که رنتیگن بر روى پرتوهاى کاتدى کار مى کرد و به طور اتفاقى متوجه شد که وقتى این پرتوها، که همان الکترون هاى سریع هستند به مواد سخت و فلزات سنگین برخورد مى کنند پرتوهاى ناشناخته اى تولید مى شود او این پرتوها را پرتو ایکس به معنى مجهول نامید.

پرتوهاى ایکس قدرت نفوذ و عبور بسیار زیاد دارند. به آسانى از کاغذ، مقوا، چوب، گوشت و حتى فلزهاى سبک مانند آلومینیوم مى گذرند، لیکن فلزهاى سنگین مانند سرب مانع عبور آنها مى شود. اشعه ایکس از استخوان هاى بدن که از مواد سنگین تشکیل شده اند عبور نمى کنند در صورتى که از گوشت بدن به آسانى مى گذرند. همین خاصیت سبب شده که آن را براى عکسبردارى از استخوان هاى بدن به کار برند و محل شکستگى استخوان ها را مشخص کنند. براى عکسبردارى از روده و معده هم از پرتوهاى ایکس استفاده مى شود لیکن براى این کار ابتدا به شخص مایعاتى مانند سولفات باریم مى خورانند تا پوشش کدرى اطراف روده و معده را بپوشاند و سپس رادیوگرافى صورت مى دهند. کشف پرتوهاى ایکس که به وسیله رنتیگن عملى شد سرآغاز فعالیت هاى دانشمندانى مانند تامسون، بور، رادرفورد، مارى کورى، پیرکورى، بارکلا و بسیارى دیگر شد به طورى که نه فقط چگونگى تولید، تابش و اثرهاى پرتو ایکس و گاما و نور شناخته شد بلکه خود اشعه ایکس یکى از ابزارهاى شناخت درون ماده شد و انسان را با جهان بى نهایت کوچک ها آشنا کرد و انرژى عظیم اتمى را در اختیار بشر قرار داد. پرتوهاى ایکس در پزشکى و بهداشت براى پیشگیرى، تشخیص و درمان به کار مى رود به طورى که در فناورى هاى مربوطه یکى از ابزارهاى اساسى است.

سونوگرافىسونوگرافى عکسبردارى با امواج فراصوت است. فراصوت امواج مکانیکى مانند صوت ۲ است که بسامد آن بیش از ۲۰ هزار هرتز است. این امواج را مى توان با استفاده از نوسانگر پتروالکتریک یا نوسانگر مغناطیسى تولید کرد.

خاصیت پیزوالکتریک عبارت است از ایجاد اختلاف پتانسیل الکتریکى در دو طرف یک بلور هنگامى که آن بلور تحت فشار یا کشش قرار گیرد و نیز انبساط و انقباض آن بلور هنگامى که تحت تاثیر یک میدان الکتریکى واقع شود. بنابراین هرگاه از یک بلور کوارتز تیغه متوازى السطوحى عمود بر یکى از محورهاى بلور تهیه کنیم و این تیغه را میان دو صفحه نازک فولادى قرار دهیم و آن دو صفحه را به اختلاف پتانسیل متناوبى وصل کنیم، تیغه کوارتز با همان بسامد جریان منبسط و منقبض مى شود و به ارتعاش درمى آید و در نتیجه امواج فراصوت تولید مى کند. پدیده پیزوالکتریک در سال ۱۸۸۰ به وسیله پیرکورى کشف شد و از آن علاوه بر تولید امواج فراصوتى، در میکروفن هاى کریستالى و فندک استفاده مى شود. امواج فراصوتى داراى انرژى بسیار زیاد است و مى تواند سبب بالا رفتن دماى بافت هاى بدن انسان، سوختگى و تخریب سلول ها شود. از این امواج در دریانوردى، صنعت و پزشکى استفاده مى شود.

در پزشکى براى تشخیص، درمان و تحقیقات این امواج را به کار مى برند. دستگاهى که براى عکسبردارى به کار مى رود اکوسکوپ۳ یا سونوسکوپ۴ است. اساس کار عکسبردارى با امواج فراصوت بازتابش امواج است در این عمل دستگاه گیرنده و فرستنده موجود است و از بسامدهاى میان یک میلیون تا پانزده میلیون هرتز استفاده مى کنند. دستگاه مولد ضربه هاى موجى در زمان هاى بسیار کوتاه یک تا پنج میلیونیم ثانیه را در حدود ۲۰۰ ضربه در ثانیه مى فرستد و این ضربه ها در بدن نفوذ مى کند و چنانچه به محیطى برخورد کند که غلظت آن با محیط قبلى متفاوت باشد پدیده بازتابش روى مى دهد و با توجه به غلظت نسبى دو محیط مقدارى از انرژى ضربه هاى فراصوت بازتابش مى شود. دستگاه گیرنده این امواج را دریافت مى کند و به کمک دستگاه الکترونى و یک اسیلوسکوپ آن را به نقطه یا نقاط نورانى به تصویر تبدیل مى کند. عکسبردارى با فراصوت را براى تشخیص بیمارى هاى قلب، چشم، اعصاب، پستان، کبد و لگن انجام مى دهند.

دانلود پاورپوینت بررسی انتقال حرارت و جرم در مبدل های حرارتی غیر همسو.PPT

اختصاصی از نیک فایل دانلود پاورپوینت بررسی انتقال حرارت و جرم در مبدل های حرارتی غیر همسو.PPT دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

نوع فایل:  ppt _ pptx ( پاورپوینت )

( قابلیت ویرایش )

---

 قسمتی از اسلاید : 

تعداد اسلاید : 18 صفحه

بررسی انتقال حرارت و جرم در مبدل های حرارتی غیر همسو مبدل های حرارتی وسایلی هستند که تبادل حرارت بین دو سیال در دمای متفاوت را آسان می کنند بیشتر مبدل ها را می توان با توجه به آرایش شارش شاره در درون مبدل دسته بندی کرد که دو نوع متداول در شکل زیر نمایش داده شده است برج های خنک کن نیز نوعی مبدل حرارتی می باشند برج های خنک کن به دو دسته خشک و تر تقسیم می شوند در برج های خنک کن تر آب حاوی گرما در معرض تماس مستقیم جریان هوا قرار می گیرد با در تماس قرار گرفتن آب و هوا به دو دلیل آب شروع به کاهش دما می نماید اول اختلاف دمای آب و هواو دوم تبخیر بخشی از آب .
به منظور افزایش سطح تماس هوا و آب در داخل برج از شبکه هایی به نام پرکن (پکینگ) استفاده می شود برج های خنک کن مکانیکی: به دو دسته مکنده (ایندیوس) که فن در بالای برج قرار دارد و دمنده (فورث) که فن در پایین برج قرار دارد تقسیم می شود عمدتا برج های خنک کن را در دو طرح برج با جریان عرضی و برج با جریان متقابل مانند شکل زیر بنا می کنند برج با جریان عرضی برج با جریان متقابل عملیات انتقال جرم به وسیله انتقال یک ماده به داخل ماده دیگر در مقیاس مولکولی مشخص می شوند قانون نفوذ فیک: دو گاز که توسط یک دیواره نازک از یکدیگر جدا شده اند را در نظر بگیرید وقتی دیواره برداشته شود دو گاز تا رسیدن به تعادل به درون یکدیگر نفوذ می کنند معادلات اندازه حرکت، انرژی و غلظت به صورت زیر می باشد: α/ν =Pr ν/D = Sc α/D =Le وقتی انتقال حرارت و جرم به طور همزمان روی دهد بین ضریب انتقال جرم و حرارت رابطه زیر بر قرار است موازنه جرم و انرژی در برج های خنک کن تر: می توان یک میانگین لگاریتمی دما چنین تعریف کرد: روش دوم با استفاده از روش عددی Techebycheff مقدار(Hs-Ha)دردمایtw1+0.1(tw2-tw1) : مقدار(Hs-Ha)دردمای tw1+0.4(tw2-tw1): مقدار(Hs-Ha)دردمایtw2+0.4(tw2-tw1) : مقدار(Hs-Ha)دردمایtw2+0.1(tw2-tw1) : جمع آوری تحقیقات اخیر در مورد انتقال جرم بر حسب عدد رینولدز، که نشان می دهد با افزایش عدد رینولدز، ضریب انتقال جرم افزایش می یابد گشایشی و میسندن بر روی 7نوع پرکن مختلف آزمایش انجام دادند که نتایج زیر بدست آمد لمواری و همکاران برای دو نوع جریان و در 3 دمای مختلف مشخصه برج را بر حسب دبی آب به هوا بدست آوردند: :BDR :BDR PR: با تشکر از توجه شما پایان .

  متن بالا فقط قسمتی از اسلاید پاورپوینت میباشد،شما بعد از پرداخت آنلاین ، فایل کامل را فورا دانلود نمایید 

---

  لطفا به نکات زیر در هنگام خرید دانلود پاورپوینت:  توجه فرمایید.

• در این مطلب، متن اسلاید های اولیه قرار داده شده است.
• به علت اینکه امکان درج تصاویر استفاده شده در پاورپوینت وجود ندارد،در صورتی که مایل به دریافت  تصاویری از ان قبل از خرید هستید، می توانید با پشتیبانی تماس حاصل فرمایید
• پس از پرداخت هزینه ،ارسال آنی پاورپوینت خرید شده ، به ادرس ایمیل شما و لینک دانلود فایل برای شما نمایش داده خواهد شد
• در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون بالا ،دلیل آن کپی کردن این مطالب از داخل اسلاید ها میباشد ودر فایل اصلی این پاورپوینت،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد
• در صورتی که اسلاید ها داری جدول و یا عکس باشند در متون پاورپوینت قرار نخواهند گرفت.
  
• هدف فروشگاه کمک به سیستم آموزشی و یادگیری ، علم آموزان میهن عزیزمان میباشد. 
  

---

 « پرداخت آنلاین و دانلود در قسمت پایین »

تحقیق درباره پایان نامه تحولات زیستی محیطی

اختصاصی از نیک فایل تحقیق درباره پایان نامه تحولات زیستی محیطی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 137

مقدمه

اساسی ترین امر در تبیین مساله پژوهش ، فرایند تئوری سازی وسپس آزمون آن است که درواقع تحقیق را از 2 بعد نظری وعملی بهره مند می سازد. البته تد.وین نظری تحقیق، مسلتزم آگاهی از روند شکل گیری مساله، شناخت ابعاد گوناگون آن وسپس مطالعه آراء ونظراتی است که به صورتی عام یا خاص در خصوص موضوع تحقیق بیان شده است تا درپرتو این عمل، زاویه دیدی که محقق مصمم است بر آن اساس به واقعیت نظر افکند و به مساله اجتماعی پاسخ دهد آشکار گردد، تا بدین سان محقق بتواند پاسخ های احتمالی تحقیق ومتغیرهای گوناگون آن را تنظیم وسپس آزمون نماید.

در تحقیق حاضر، ابتدا تاریخچه موضوع در جهان و ایران مرور خواهد شد. سپس به منظور تبیین مساله مورد نظر، لازم است شناختی از نظام اجتماعی شهر ملارد صورت پذیرد که دراین خصوص ،جامعه مذکور بر اساس پنج مولفه جغرافیایی،اقتصادی،جمعیتی، فرهنگی ومدیریتی مورد مطالعه قرار می گیرد آگاه آراء و نظرات در سه بعد کلاسیک، مدرن وفرامدرن مطرح می شود. سپس با بهره گیری از نظرایات مطروحه و تلفیق آن با مطالعات مقدماتی، به طرح چارچوب نظری پرداخته .تا بدین ترتیب مراحل فرضیه سازی، تعیین متغیرهای مستقل و وابسته وبیان تعاریف نظری و عملی متغیرها به صورتی سهل وروان صورت پذیرد.

1-2-تاریخچه تحولات زیستی محیطی:

تاریخ حیات بشر مملو از مبارزات پیاپی وی برای سلطه بر طبیعت وبهره مندی از زندگی بهتر می باشد به گونه ای که رابطه متقابل این دو پیوسته در حال تغییر و تحول بوده است ، چون از سویی سخاوت فراوان طبیعت برای رفع نیازهای معیشتی بشر و از سوی دیگر نیروی شگرف طبیعت و قدرت آن در ایجاد طوفان،طغیان و آتشفشان، برخی از عناصر طبیعت را در ذهن او در هالیه ای تقدس قرارداد که در فرهنگ ملل مختلف ،تقدس گیاهان وجانوران واحترام به آن ها منشا شکل گیری توتم پرستی شد.

البته، بشر از همان ابتدا یعنی در دوره پالئولتیک برای رفع نیازهای زیستی تعادل طبیعی محیط خود را بر هم زد و با پی بردن به راز آتش، بعنوان اولین وسیله فنی، جنگل و طبیعت سبز را به آتش کشید. آثار اولین حمله وی به پوشش گیاهی، شکل گیری «ساوان» در آفریقای غربی و آسیای جنوب شرقی می باشد و حدود ده هزار سال قبل نیز سرخ پوستان آمریکای شمالی با آتش زدن جنگل مراتع خود را توسعه دادند و نمونه های مشابه آن، در دیگر نقاط جهان بود که آثار نامطلوب آن بر چرخه ‍حیات، شرایط جوی، خاک،هوا، کیفیت گردش آب در محیط و بروی حیوانات ،هنوز هم دامن گیر بشتریت است.

کمی بعد، یعنی در ابتدا نئولیتیک با اختراع فن کشاورزی در خاورمیانه و انتشار آن در دیرگ نقاط جهان اثر تخریبی انسان بر روی طبیعت و تعادل عناصر طبیعی، باز هم فزونی گرفت و هم زمان با این تخریب ها،فعالیتهای اجتماعی وفنی بشر هر چند در سطح محدود،برای تامین گرما در زمستان وپخت وپز آشپزخانه، موجب آزاد شدن در هوا شد و موجب آلودگی مختصر آن

تحقیق در مورد لیزر (2)

اختصاصی از نیک فایل تحقیق در مورد لیزر (2) دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

دسته بندی : وورد

نوع فایل :  .doc ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد صفحه : 12 صفحه

---

 قسمتی از متن .doc : 

لیزر

کلمه لیزر (laser) در واقع از حروف نخست کلمات Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation که به معنی تقویت نور توسط گسیل القایی تابش است، گرفته شده است.

نگاه اجمالی

لیزر کشفی علمی می‌باشد که به عنوان یک تکنولوژی در زندگی مدرن جا افتاده است. لیزرها به مقدار زیاد در تولیدات صنعتی ، ارتباطات ، نقشه ‌برداری و چاپ مورد استفاده قرار می‌‌گیرند. همچنین لیزر در پژوهشهای علمی و برای محدوده وسیعی از دستگاههای علمی‌ ، موارد مصرف پیدا کرده است. برتری لیزر در این است که از منبعی برای نور و تابشهای کنترل شده ، تکفام و پرتوان تولید می‌کند. تابش لیزر ، با پهنای نوار طیفی باریک و توان تمرکزیابی شدید ، چندین برابر درخشانتر از نور خورشید است.

تاریخچه

انیشتین در 1917 میلادی نظریه گسیل القایی را بیان داشت و روابط مشهور جذب و نشر را به جهان عرضه نمود. بر پایه این تئوری چهل سال بعد ، تاونز و همکاران او ، نخستین تقویت کننده گسیل القایی را با بکار گیری آمونیاک مورد آزمایش قرار داده و سیستمی‌ به اسم میزر پدید آوردند که در فرکانس 2.3X1011Hz کار می‌کرد.

نخستین لیزر در 1960 بوسیله میلمن ، با استفاده از یاقوت قرمز (ترکیبی از اکسید آلومینیوم خالص به همراه 5 درصد اکسید کروم III ساخته شد و اولین لیزر گازی He - Ne توسط دکتر علی جوان در آزمایشگاه شرکت Bell در آمریکا ساخته شد. در سال 1986 کشف شد که منبع لیزر می‌تواند نور همدوس تابش کند، به گونه‌ای که دامنه و فاز آن در تمامی‌ نقاط فضا ، قابل سنجش و تعیین باشد. یکی دیگر از خواص لیزر ، همگرایی بالای آن است. به دلیل این ویژگی ، تمامی انرژی پرتو لیزر تقریبا در یک فرکانس متمرکز می‌‌شود. لذا تکفامی و بالا بودن شدت آن ایده‌آل است.

نحوه ایجاد پرتو لیزر

اولین شرط ایجاد لیزر ، داشتن ماده یا محیطی است که بتواند انرژی را در خود ذخیره کند. نمونه‌هایی از این مواد عبارتند از بلورهایی مثل یاقوت ، ایتریوم ، آلومینیوم گارنت ، () یا گازهایی مثل CO2 و He - Ne و ... و مایعاتی مانند رنگهای رودآمین – 6G می‌‌باشد. انیشتین در سال 1916 نشان داد که گسیل القایی نور را می‌توان از یک اتم برانگیخته بدست آورد.

چنانچه اتم و یا مولکول در تراز بالاتر E2 واقع شود و فوتونی با فرکانس‌ v با اتم برانگیخته وارد برهمکنش شود. بطوری که hv = E2 _ E1 باشد، در این صورت احتمال معینی وجود خواهد داشت که اتم به تراز پایینتر بیافتد. در نتیجه ، دو فوتون حاصل می‌‌شود، فوتون القا کننده و القا شونده ، که هر دو همفاز هستند.در عین حال ، اگر اتمهایی به تعداد N2 در تراز E1 باشند، می‌توانند با جذب فوتونهای فوق ، برانگیخته شده و به تراز انرژی E2 برسند.

چنانچه هدف به دست آوردن تابش همدوس باشد، باید سعی شود که N2 N2 گردد، به عبارت دیگر ، تجمع معکوس رخ دهد. فرآیندی که طی آن تجمع معکوس صورت می‌‌گیرد، دمش می‌نامند. وقتی یک سیستم دو ترازی با محیط اطراف خود در حال تعادل گرمایی باشد، جمعیت تراز انرژی بالاتر Nj کمتر از جمعیت تراز Ni خواهد بود. با استفاده از فرآیند اشباع شدن می‌توان Ni را با Nj مساوی گردانید. بطوری که مقدار جذب به صفر تنزل یابد.

چنانچه بتوان مقدار Nj را بیشتر از Ni نمود، اکثر اتمهای سیستم که به حالت برانگیخته می‌‌روند، تمایل خواهند داشت که به حالت انرژی کمتر برگردند. بدیهی است که این تمایل به وسیله کوانتای تابش فرودی تشدید می‌گردد. بدین معنی که سیستم نه تنها فوتون فرودی را جذب نمی‌کند بلکه فوتون فرودی باعث برانگیختگی سیستم برانگیخته شده که با سقوط به حالت پایینتر دو کوانتا انرژی تابشی از دست می‌دهد (فوتون مربوط به اتم برانگیخته به همراه فوتون فرودی). تمام این فرآیندها تابش لیزر را بوجود می‌آورند.

قرار دادن محیط تولید لیزر در یک مشدد نوری با انتهای آینه‌ای که تابش را در محیط تولید لیزر به جلو و عقب می‌فرستد، سبب تراکم تابش سطوح بالا در تشدید کننده بوسیله ادامه گسیل القایی می‌شود. سپس تابش لیزر از طریق آینه‌ای نیمه شفاف ، از یک انتهای کاواک به بیرون گسیل می‌شود.

نور لیزر

وقتی که نور در دستگاه لیزر توسط کوانتومها

تولید شد، با رفت و برگشت بین آینه‌ها

متمرکزتر می‌شود.

تفاوت پرتو لیزر با نور معمولی

پرتو لیزر دارای چهار خاصیت مهم است که عبارتند از شدت زیاد ، مستقیم بودن ، تکفامی‌ و همدوسی. لیزرها در اشکال گوناگون وجود دارند. ممکن است تصور شود که پرتو لیزر همانند اشعه ایکس ، گاما ، ماورا بنفش (UV) و مادون قرمز (IR) ، جایگاهی معین در طیف الکترومغناطیسی را داراست، حال آنکه این پرتو می‌تواند هر کدام از فرکانسهای محدوده طیف نامبرده را در برگیرد، با این تفاوت که دارای مشخصاتی از قبیل تکفامی ، همدوسی و شدت زیاد است.

اینکه چگونه می‌توان پرتو لیزری با فرکانسهای دلخواه را تولید نمود، کار دشواری است که عملا با آن روبرو هستیم. مشکل دیرپا در تابش لیزری ، فقدان پوشش گسترده طول موجی در آن است. به دلیل اینکه لیزرها به‌ خودی ‌خود فاقد قابلیت تنظیم طول موج هستند، پوشش کل طیف نورانی نیاز به ابزارهای متعدد و جداگانه دارد.

نمونه‌هایی از لیزرهای متداول

لیزرهای متدوال مادون قرمز (IR (2 _ 10μm لیزر مونو اکسید کربن (CO) ، لیزر دی اکسید کربن (CO2) و بلورهای هالیدهای قلیایی و ابزار دیودی. لیزر نئودنیوم یق () تابشی در طول موج 1.06 میکرومتر تولید کرده و لیزرهای الکساندریت یا دیودهای مخابراتی قابل تنظیم در IR نزدیک هستند. (طول موج از 2000nm تا 700nm) لیزرهای محدوده نامرئی (400 _ 700nm) لیزرهای آرگون _ کریپتون و لیزر هلیوم _ نئون، لیزرهای رنگی و لیزر تیتانیوم_یاقوت کبود.

لیزرهای محدوده ماورای بنفش (200 _ 400nm) لیزرهای اگزایمر (لیزر هالید گاز نادر) ، نیتروژن ، لیزر رنگی با فرکانس دو برابر شده ، لیزرهای با فرکانس چندین برابر شده.

طبقه بندی لیزر در حالت کلی

لیزر پیوسته کار

لیزر پالسی

هولوگرام

هولوگرام یک تصویر سه بعدی است که با استفاده از لیزر ایجاد می شود . نور دستگاه لیزر به دو پرتو می شکند . یکی از پرتوها با انعکاس از روی یک آینه از روی شی به صفحه عکاسی می تابد . پرتو دیگر به وسیله آینه دیگری بدون برخورد به شی به صفحه عکاسی فرستاده می شود . صفحه عکاسی در جایی قرار داده می شود که دو پرتو تلاقی می کنند . سپس صفحه عکاسی ظاهر می شود و ، در صورتی که به طریق صحیح به آن نور تابانده شود ، هولوگرام را پدیدار می کند.

چگونگی ایجاد این دو دسته تا حدود زیادی بستگی به ساختار درونی محیط تولید لیزر ، مکانیزم ایجاد لیزر و پارامترهای دیگر دارد که بررسی آنها خارج از این مقوله است. از لحاظ کاربردی ، لیزر‌های پالسی با مدت پالس 12-10 ثانیه در دسترس هستند. چنین لیزرهایی در جهت پژوهش در فرایندهایی که در گازها و مایعات ، با سرعتهای بسیار بسیار سریع رخ می‌‌دهد، بکار برده می‌شوند.

انواع لیزر

لیزر حالت جامد

در این نوع لیزر ، ماده فعال ایجاد کننده لیزر ، یک یون فلزی است که با غلظت کم در شبکه یک بلور یا درون شیشه ، به صورت ناخالصی قرار داده شده است. فلزاتی که برای این منظور بکار می‌روند عبارتند از:

اولین سری فلزات واسطه

لانتانیدها

آکتنیدها