Невероятно, но факт!
Главная / Детям / За пределами школы / Наука и техника / Почему так важен оказался лазер?

Почему так важен оказался лазер?

Изучение строения вещества не требовало его разрушения. Световые, рентгеновские, электронные и прочие лучи всего лишь “ласково” касались изучаемого материала, поскольку от них требовалось только снять с него “слепок” информации.

Человек же мечтал о возможности передавать световую энергию в виде луча, который производил бы, скажем, плавление металла или взрыв на заметном удалении от испускающего его источника энергии.

Подобные проекты не давали покоя изобретателям и проникали даже в научно-фантастические произведения. В знаменитом романе Алексея Толстого “Гиперболоид инженера Гарина” владелец такого прибора обретал огромную власть, используя его и как грозное оружие, и как средство добычи драгоценных металлов под землей.

К сожалению, выяснилось, что никакими средствами геометрической оптики, то есть с помощью линз и зеркал, добиться концентрированной передачи световой энергии невозможно. Луч расплывается с расстоянием.

Тем не менее реализовать эту идею удалось, правда, уже на основе родившейся в XX веке квантовой оптики. Прибором, воплотившим в себе давние надежды, стал лазер.

Устроен этот прибор так. Трубку со специальной газовой смесью, полупроводник или цилиндрический кристалл рубина окружают лампой-вспышкой, похожей на мерцающие рекламные спирали. Световые вспышки приводят к тому, что в середине, в рабочем веществе, постепенно накапливается энергия, которая в какой-то “пороговый” момент “извергается” целиком. Словно маленькими каплями воды наполняют сосуд, а затем он резко опрокидывается, выливая всю жидкость сразу.

Особенности испускаемых лазером световых “порций” таковы, что все они обладают одинаковыми характеристиками и похожи на строй солдат, марширующих в строго определенном направлении. Такой “строй” может сохранять свой порядок на довольно большом расстоянии, поэтому лазерный луч расплывается в пространстве так мало, что пятно от него даже на Луне не превышает нескольких метров. А мощность луча, приходящаяся на квадратный сантиметр, для некоторых типов лазеров вполне может соревноваться с мощностью Ниагарского водопада!

Вот почему лазеру очень быстро нашлось применение во множестве отраслей науки, техники, медицины и быта. В его луче можно не только концентрировать энергию, необходимую для резки и сварки металлов, поджига термоядерных устройств, но и, регулируя ее расход, проводить уникальные тончайшие операции буквально игольным, точечным воздействием.

Поскольку этот луч оказался способным передавать огромные объемы информации, его стали использовать для оптической связи. Также без него была бы немыслима и голография — способ создания объемных изображений.

Критические точки его превосходительства

Девятнадцатый век миновал середину, и наступил для России час позора и перемен. В 1856 году закончилась очередная русско-турецкая война. За прошлый век — вторая по счету, получившая имя «Крымской кампании». У всякого коробейника можно купить лубок «Матрос Кошка» или гравюру «Гибель Нахимова». Духовые оркестры играют марш «Тотлебен», в честь графа Эдуарда Ивановича сочиненный. Россия славит…

На все руки мастер

Но почему используется именно ультразвук? Дело в том, что его легче собрать в узкий, строго направленный пучок звуковых лучей. Этот пучок легко проходит через непрозрачные преграды — свойство тоже чрезвычайно важное. Когда-то, еще в конце 20-х годов, советский физик Сергей Яковлевич Соколов предсказывал ультразвуку большое будущее. Тогда мало кто в это верил. Но прошло всего…

Что же в будущем?

Искусственная кожа, замша, клеенка, переплетный материал. Аккуратно обрезанные лоскуты расцвечены яркими красками: синей, красной, зеленой, золотой, серебряной — или украшены скромным неброским рисунком. Поверхность матовая или блестящая, с наколотым узором или тиснением. Множество новых образцов разложено на большом столе в исследовательской лаборатории Ленинградского объединения искусственных кож. Идет подготовка к очередному техническому совету. Ему предстоит оценить…

Семь раз отмерь…

Можно сказать, что человечество в своем развитии бросило само себе вызов. Коротко он звучит так: подчинимся ли мы миру неконтролируемых машин и предприятий, созданных нами же самими, или сумеем найти на них управу, выйдем из сложного положения, опираясь на силу разума и новые изобретения? Понятно, что двигаться по этому, во многом еще неведомому пути, пути…

Что может “высмотреть” микроскоп?

А насколько маленькие предметы помогают разглядеть приборы? Очки не в счет, они позволяют человеку не столько улучшить рассмотрение мелких деталей, сколько исправить дефекты зрения. То есть вернуть способность глядеть на мир, как “задумала” природа. И хотя мы получаем с помощью глаз больше информации об окружающем нас мире, чем от всех остальных органов чувств, и тут…

Техник молотового отделения (I)

На левом берегу Невы, вблизи Петербурга — но вне столицы! — в 1863 году появился завод. От города отделяла его застава. Завод принадлежал военно-морскому ведомству. Делали там стальные пушки. И завод, и заставу скоро стали называть «Обуховскими». Заставу — по заводу, завод — по начальнику: им был Павел Матвеевич Обухов. Он родился на земле, богатой…

Этот странный инфразвук

Странный и пока загадочный. Частота ультразвука слишком высока для нашего слуха. Инфразвука же, напротив, — слишком низка, пятнадцать и меньше колебаний в секунду. Инфразвук мы не слышим, но чувствуем. Ведь мы живем в мире инфразвука. Ветер обдувает здания, стволы деревьев, столбы — рождается инфразвук. Мчится автомобиль, а за ним тянется инфразвуковой шлейф. Летит самолет, и…

В океане запахов (I)

Как описать запах моря, как объяснить разницу между запахом розы и машинного масла? Рассказать о запахе можно, только сравнив его с каким-нибудь другим, хорошо нам знакомым. Ученые умеют измерять физическими приборами силу света и силу звука. Однако меры, которая измеряла бы запах, пока еще не найдено. И специалисты не могут до конца объяснить, как живые…

Мозаика изобретательства

Знаменитый французский писатель и философ XVIII века Жан Жак Руссо считал, что только “истинная” необходимость дает возможность человеку по-настоящему изучить жизнь. И советовал ставить обучаемого в “ситуацию Робинзона Крузо” — будто высаживать его на необитаемый остров. “Все, что человек способен представить в своем воображении, другие сумеют претворить в жизнь” — это слова великого Жюля Верна….

Какие еще бывают микроскопы?

Когда возможности оптических микроскопов были исчерпаны, ученые и изобретатели обратились к источникам иных, невидимых излучений. Оказалось, что если на вещество направить пучок мельчайших заряженных частиц — электронов, то они, отражаясь от него, принесут нам более детальные сведения, чем свет. Это те самые электроны, направленное движение которых создает электрический ток в проводах. Но движутся они там…

Все права защищены ©2006-2020. Перепечатка материалов с сайта возможна только с указанием ссылки на сайт – Невероятно, но факт!.
Email: hi@poznovatelno.ru