Челябинцы узнали принцип работы домашних и атомных лазеров в ИЦАЭ

Участники квиза закрепили знания о лазерах. Фото Альбины Анваровой, предоставлено ИЦАЭ

Почему лазер способен резать металл и как с его помощью пытаются «зажечь Солнце», узнали челябинцы на мероприятии «Наука всегда кстати. Лазеры» в Информационном центре атомной энергии. Участники послушали лекцию об истории и принципах работы устройства, а затем закрепили знания на квесте и квизе. Подробности «Вечерке» рассказали в ИЦАЭ.
https://max.ru/vecherchel

Лекцию провел кандидат физико-математических наук, доцент кафедры оптоинформатики ЮУрГУ, старший научный сотрудник лаборатории сенсорики Александр Герасимов. Более 15 лет он работает с фемтосекундными лазерами. Вместе с коллегами ученый модифицирует прозрачные материалы и создает оптоволоконные датчики температуры, натяжения, деформации, радиации и люминесценции.

— В основе лазера лежит явление вынужденного излучения, предсказанное Альбертом Эйнштейном. Если атом находится в возбужденном состоянии, пролетающий рядом фотон определенной энергии может вызвать появление еще одного фотона, совпадающего с ним по частоте, направлению и фазе, — объяснил Александр Герасимов.

В отличие от фонарика, лазер передает энергию узким направленным пучком. Такие устройства различают по типу активной среды — материала, в котором усиливается свет. В твердотельных используют кристаллы или стекло с разными добавками. К ним относится один из первых оптических лазеров — рубиновый.

Газовые лазеры не такие мощные, но дают стабильное излучение. Их используют в лабораториях для настройки и калибровки приборов. А полупроводниковые лазеры популярны, потому что помещаются в устройство размером с ноготь. Они помогают роботам-пылесосам строить карту дома и измерять расстояние до предметов. Также применяются в медицинской технике, строительных уровнях, проекторах и автомобильных системах отображения данных.

Кроме того, есть непрерывные лучи, которые подходят для подсветки, измерений, проекционных систем и лазерных шоу. Короткие нано- и пикосекундные импульсы могут удалить материал почти без нагрева окружающей области. А фемтосекундные используют для исследований на уровне молекул и атомов — настолько они кратковременные.

Отдельно Александр Герасимов объяснил, как лазеры применяют в атомной отрасли и рассказал о термоядерном синтезе. С его помощью исследователи воспроизводят процессы, происходящие в недрах звезд: легкие ядра сливаются и выделяют большое количество энергии. Для запуска подобной реакции нужно создать плазму с температурой в десятки и сотни миллионов градусов.

Здесь идут в ход сверхмощные лазеры. Ученые направляют лучи на мишень с термоядерным топливом, например, с изотопами водорода. Вещество быстро сжимается и нагревается так, что тепло не успевает рассеяться. Тогда, если достигнуть необходимых условий, начинается слияние ядер с выделением энергии.

После лекции гости прошли квест «Секретный код» из атомного практикума ИЦАЭ. С помощью заданий они узнали, как применяются лазерные технологии в быту, промышленности и атомной отрасли.

Информационным партнером мероприятия выступил медиахолдинг «Гранада Пресс».

Ранее в ИЦАЭ вернулся турнир «БрейнШейкер», где челябинцы могут проверить свои знания на квизах. На недавнем вечере участники отвечали на вопросы о запахе старых книг и генах ленинцев.

Читайте «Вечерку» там, где удобно. Подписывайтесь на нас в Дзен, ВКонтакте, Одноклассники и в Max, чтобы всегда быть в курсе событий Челябинска!