physique question #248



Umit K (Genre: mâle, Àge: 11 années) de Cambridgeshire sur 7 novembre, 2001 demande:

Q:

Comment est-ce que je peux construire un rayon laser simple ?

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la réponse

Samuel Goldwasser répondu le 7 novembre, 2001, R:

Les lasers sont bon marché alors il est plus facile d'en acheter un pour $10 ou $20. Voici un résumé que j'ai trouvé en ligne à la foire aux questions de laser de Samuel Goldwasser.Beaucoup plus peut être trouvé là-bas.

Les raisons de ne pas construire un laser à partir de zéro :

D'abord, permettez-nous de considérer quelques justifications mal posées pour essayer de construire un laser (de presque) produits de base :

"Quelque chose peut être assemblée vite." Oubliez-le. Ces types de lasers considérés dans cette discussion exigeront beaucoup beaucoup d'heures, plus comme les mois, trouver le matériel, les produits chimiques et d'autres réserves et construire, mettre en ligne et commencez à travailler - si vous réussissez jamais du tout.

En outre, vous travaillerez constamment avec les ajustages comme le remplissage d'essence, reflètent l'alignement, le voltage/courant d'alimentation électrique. Dans beaucoup de cas, la vie à laser totale est souvent courte (quelques heures) avant qu'un total reconstruit est nécessaire. Ceux-ci ne sont pas généralement tapent l'équipement "le met et l'oublient"! Si vous voulez juste un laser travaillant, c'est sans doute pas la façon de le faire.

« Les lasers sont très chers. » Oui, dans beaucoup de cas, mais ce qui obtenez vous est quelque chose qui fonctionne (relativement) sûrement avec (relativement) jouer du violon minimal des ajustements. À la fin, vous passerez probablement plus que vous pourriez penser basés sur vos estimations initiales simplement parce que vous ne pouvez pas aller et acheter juste la quantité de matériel ou de produits chimiques dont vous aurez besoin - 1 vis ou 2 pouces de verre de pyrex la tuyauterie de carte d'identité de 5 millimètres ou 6 pieds de *24 fil d'aimant, par exemple. Un surplus $25, tête à laser au néon d'hélium de 1 ondes moyenne et alimentation électrique, ou même une baguette à laser de $9.95 peut être plus qu'adéquat pour vos besoins.

Si ceux-ci sont vos seules raisons pour vouloir le faire, vous vous fatiguerez rapidement de l'effort et les parties se retrouveront dans une boîte à côté de cela poussiéreux vieux fondent partiellement le télescope ne vous reflètent aussi jamais accompli.
Le résultat de construire un laser de l'égratignure ne sera pas probablement quelque chose que vous pouvez utiliser correctement le jour dans et le jour dehors sans maintenance constante, réparations et le désastre occasionnel. (Une exception à cela pourrait être l'écoulement axial le laser de CO2 que si correctement construit, est moins tatillon que les autres types discutés dans les chapitres suivants.) un système qui commence la vie sur et sous un établi ne sera jamais aussi probablement packaged dans un cabinet indépendant agréable et devrait coexister avec le séchoir de machine à laver de famille, la voiture de famille, ou la table de cuisine. :) N'importe quoi de construit de maison va aussi avoir beaucoup de hasards potentiellement sérieux associés à cela à moins que l'effort significatif n'ait été fait pour fournir les blocs de bielle nécessaires, les artifices de protection électriques et thermaux et la sécurité s'emboîte.

Si vous voulez un laser fonctionnant pour une application particulière, économiser vos penny et achat un. Le coût d'un laser utilisé approprié pour ce que vous avez à l'esprit peut ne pas être aussi terrible que vous pouvez penser. Le résultat de construire un laser à partir de zéro n'est pas susceptible d'être quelque chose que vous pouvez employer sûrement le jour dedans et le jour dehors sans entretien constant, des réparations, et le désastre occasionnel. (L'une exception à ceci pourrait être le laser de CO2 d'écoulement axial qui si correctement construite, est moins méticuleuse que les autres types discutés dans les chapitres suivants.) le système d'A sur lequel commence la vie et sous un établi également ne sera probablement jamais empaqueté dans un coffret d'un seul bloc intéressant et peut devoir coexister avec le rondelle-dessiccateur, la voiture de famille, ou la table de cuisine à la maison. :) Quelque chose maison-construit va également avoir beaucoup de risques potentiellement sérieux liés à lui à moins que l'effort significatif ait été fait de fournir les dispositifs de blocs de faisceau, électriques et thermiques nécessaires de protection, et aux contacts de sécurité.

Les raisons de construire un laser à partir de zéro:

Pourtant, il y a beaucoup de justifications pour entreprendre une aventure de ce type :

Expérience éducative. Je garans que vous apprendrez une quantité gigantesque dans le processus - même si votre bébé produit jamais vraiment une bielle. Vous aurez besoin de vous occuper d'une variété de disciplines (selon le type de laser) en incluant peut-être: le travail de verre, le vide et le gaz fournissent des systèmes, le fait d'usiner, le design de hautes alimentations électriques de voltage, alignement optique, détecteurs et plus. Il n'y a aucune meilleure façon d'apprendre de ces disciplines que devoir s'occuper d'eux de première main. Et, ces efforts peuvent stimuler des intérêts pour d'autres régions aussi.

Défi. Il va probablement sans dire que la production de lumière cohérente - même si pour un temps court - d'un laser complètement fait maison représente une réalisation gigantesque avec l'énorme valeur de satisfaction. Pourquoi les gens grimpent-ils des montagnes ? La construction d'un laser ressemble à la montée des profondeurs du Pacifique au haut d'Everest et au-delà. Notez : si vous ne le croyez pas alors vous n'aurez pas probablement assez de motivation pour accomplir le projet!

Expérimentation.
Il y a beaucoup de choses vous pouvez essayer avec l'approche complète à tous les deux l'intérieur et extérieur du résonateur à laser qui sont impossibles avec HeNe cacheté ou tube d'ion Ar/Kr. Les variations sur le médium paressant en incluant (pour les lasers du gaz) les types et les pressions du gaz se remplissent ou (pour les lasers de colorant), les types et les concentrations de colorants eux-mêmes; les types d'excitation (dirige le renvoi, RF, la lumière); l'optique alternative comme courbé et les miroirs d'avion, les prismes, les lentilles et les couches.
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