- •4. Специфика научного познания
- •1. Научное знание
- •5. Средства научного познания
- •2. Естественные и гуманитарные науки.
- •6. Начало естествознания
- •8. Взаимосвязь теории и эксперимента
- •9. Модели научного познания
- •10. Научные традиции
- •14. Проблемы науки
- •12. Научные открытия
- •13. Фундаментальные научные открытия
- •15. Идеалы научного знания
- •16. Функции науки
- •17. Научная этика
- •18. Оценка вклада конкретных ученых в науку
- •19. Методы очистки веществ.
- •22. Калориметрия
- •21 Рефрактометрия.
- •23 Рентгенография.
- •26, Электронография
- •27.Полярография и анодная вольтамперометрия
- •28, Спектральные методы
- •31, Спектры комбинационного рассеяния
- •29. Электронные спектры поглощения и люминесценции
- •30. Инфракрасные спектры поглощения
- •33. Ядерный магнитный резонанс (ямр)
- •36. Сверхпроводимость и сверхтекучесть.
- •Зонная структура. Модель Кронига—Пенни
- •38.Энергетические зонные структуры в кристаллах. Уровень Ферми. Туннельный диод лЭсаки.
- •39. Фотоэлектронная спектроскопия( фэс). Работа выхода
- •40. Масс-спектрометрия
- •41. Спектрополяриметрия. Эффект Фарадея.
- •42. Магнитооптические эфекты.
- •43. Эффект Холла.
- •44. Туннельный эффект и сканирующий туннельный микроскоп.
- •50Нормальные случайные величины
- •45Атомно-силовой микроскоп
- •47 Лазеры и голография
- •48.Магнитная нейтронография
- •56. Регрессия: метод наименьших квадратов.
- •11. Научные революции
- •51. Среднее и истинное значения измеряемой величины. Дисперсия. Оценка квадратичного отклонения по размаху.
- •52. Дисперсия совокупности среднеарифметических величин. Доверительные интервалы. Правило «трех сигм».
- •Погрешность интерполирования
- •55. Сплайн-интерполяция.
- •32 Электронный парамагнитный резонанс (эпр)
47 Лазеры и голография
Ла́зер— устройство, использующее квантовомеханический эффект вынужденного излучения для создания когерентного потока света. Луч лазера может быть непрерывным, с постоянной амплитудой, или импульсным, достигающим экстремально больших пиковых мощностей. Во многих конструкциях рабочий элемент лазера используется в качестве оптического усилителя для излучения от другого источника. Усиленный сигнал очень точно совпадает с исходным по длине волны, фазе и поляризации, что очень важно в устройствах оптической связи.
Обычные источники света, излучают свет в разных направлениях с широким диапазоном длин волн. Большинство из них также некогерентны, то есть фаза излучаемой ими электромагнитной волны подвержена случайным флуктуациям. Монохроматичное излучение лазера когерентно, то есть имеет постоянную длину волны и предсказуемую фазу, а также определённую поляризацию.
Некоторые типы лазеров (жидкостные лазеры на растворах красителей или полихроматические твердотельные лазеры), могут генерировать целый набор частот в широком спектральном диапазоне; это свойство делает возможной генерацию сверхкоротких импульсов порядка нескольких фемтосекунд (10−15 с)
Принцип работы
Основная идея работы лазера заключается в инверсии электронной населённости путём «накачки» рабочего тела энергией, подводящейся к нему, например, в виде световых или электрических импульсов. Рабочее тело помещается в оптический резонатор, при циркуляции волны в котором её энергия экспоненциально возрастает благодаря механизму вынужденного излучения. При этом энергия накачки должна превышать определённый порог, иначе потери в резонаторе будут превышать усиление и выходная мощность будет крайне мала.
Гелий-неоновый лазер. Светящийся луч в центре — это не собственно лазерный луч, а электрический разряд, порождающий свечение, подобно тому, как это происходит в неоновых лампах. Луч проецируется на экран справа в виде светящейся красной точки.
Инверсия электронной населённости также лежит в основе работы мазеров, которые принципиально похожи на лазеры, но работают в микроволновом диапазоне.
Голография
Голография — набор технологий для точной записи, воспроизведения и переформирования волновых полей.
Данный метод был предложен в 1948 г. Дэннисом Габором, он же ввёл термин голограмма и получил «за изобретение и развитие голографического принципа» Нобелевскую премию по физике в 1971 г.
Физические принципы
Когда в некоторой области пространства складываются несколько электромагнитных волн, частоты которых с очень высокой степенью точности совпадают, возникает стоячая электромагнитная волна. Когда записывают голограмму, в определённой области пространства складывают две волны: одна из них идёт непосредственно от источника (опорная волна), а другая отражается от объекта записи (объектная волна). В области стоячей электромагнитной волны размещают фотопластинку (или иной регистрирующий материал), в результате на этой пластинке возникает сложная картина полос потемнения, которые соответствуют распределению электромагнитной энергии (картине интерференции) в этой области пространства. Если теперь эту пластинку осветить волной, близкой к опорной, то она преобразует эту волну в волну, близкую к объектной. Таким образом, мы будем видеть (с той или иной степенью точности) такой же свет, какой отражался бы от объекта записи.