صفحه اصلي > پارسی > شاخه‌های آموزشی > فیزیک نوین       
شنبه ٢٧ مهر ١٣٩٨
 

 فیزیک نوین

 

فیزیک‌دانان تا آخر سده نوزدهم میلادی توانسته بودند برای بسیاری از پدیده‌های طبیعی با استفاده از قوانینی مانند قانون کولن، قانون گرانش، قوانین نیوتن و ... توجیه‌های قانع کننده‌ای ارائه کنند. مجموعه‌ی آن قانون‌ها و نظریه‌ها را "فیزیک کلاسیک" می‌نامند که امروزه هم در حل بسیاری از مسائل فیزیک و هم توجیه پدیده‌های طبیعی مورد استفاده قرار می‌گیرد. اما در سال‌های پایانی سده نوزدهم میلادی، دانشمندان پدیده‌هایی را مشاهده کردند که دیگر با فیزیک کلاسیک قابل توجیه نبودند. امروزه به مجموعه نظریه‌ها و قانون‌هایی که به توجیه این پدیده‌ها می‌پردازد، فیزیک جدید (نوین) می‌گویند.
شالوده فیزیک جدید را" نظریه نسبیت"که مربوط به مطالعه پدیده‌ها در سرعت‌های بسیار زیاد و نزدیک به سرعت نور است و " نظریه کوانتومی" (که به مطالعه پدیده‌ها در مقیاس‌های بسیار کوچک مانند مولکول و اتم و ذرات زیر اتمی می‌پردازد) تشکیل می‌دهد.
مطالبی که در موضوع فیزیک نوین مورد بررسی قرار می‌گیرد در قلمرو کوچک‌ترین‌ها یا بزرگ‌ترین‌ها یا پرشتاب‌ترین‌ها می‌باشند و در این فیزیک، انسان میل دارد بداند قوانین حاکم بر پدیده‌ها و موضوعات فیزیکی در این قلمروها چه تفاوتی با موارد مربوط به قلمروهای معمولی و مأنوس بشری دارد. خصوصیات رفتاری اتم‌ها و ذرات زیراتمی که دارای سرعت‌های زیادی می‌باشند را می‌توان به زبان ریاضی بیان داشت اما بنا بر فیزیک کوانتومی که شاخه‌ی مهمی از فیزیک نوین است امکان اندازه‌گیری مستقیم در قلمروهایی چنین ریز وجود ندارد، یا بنا بر فیزیک نسبیتی که شاخه‌ی دیگری از فیزیک نوین است در قلمروهای بسیار بزرگ و در سرعت‌های بسیار زیاد، منطق ریاضی معمول دیگر حاکم نیست بلکه منطق نسبیتی باید جایگزین آن گردد. این‌ها همه به نوعی باعث شده است ذهن منطقی انسان و نیروی تخیل و تصور او از درک کامل پدیده‌های مربوط به فیزیک نوین، از جمله آن‌چه به نور و اتم و ساختار کیهان مربوط می‌شود، عاجز بماند. از نظر فیزیک نوین آن‌چه در فیزیک کلاسیک در رابطه با این‌گونه پدیده‌ها وجود دارد الگوها و مدل‌هایی هستند که برای درک مطلب و تقریب ذهنی مفیدند. بر خلاف تقریب‌های ذهنی در فیزیک کلاسیک، از نظر فیزیک نوین، نور می‌تواند به صورت ذره‌ای نیز عمل کند؛ فیزیک نوین هم‌چنین اثبات می‌کند که وقتی انسان می‌خواهد محل الکترون‌ها در اتم را تعیین نماید، ناگهان در‌می‌یابد که آن‌ها در همه‌ی مدارهای اتم حضور دارند و در عین حال در هیچ‌یک نیستند. مشابه چنین وضعیتی در شاخه‌ی فیزیک نسبیتی از فیزیک مدرن در رابطه با سیستم‌هایی که دارای سرعت‌های بسیار زیادی نزدیک سرعت حدی نور هستند اتفاق می‌افتد. به عنوان مثال در این نوع سیستم‌ها، بر اثر انحنای فضا-زمان قوانین هندسه به هم می‌خورد.
فیزیک نسبیت با کار اینشتین در مورد سرعت نور آغاز شد. او برای توجیه برخی پدیده‌های توجیه نشده‌ی تئوری الکترومغناطیس به اتخاذ یک سری فرضیاتی پرداخت که از نظر فیزیک کلاسیک غیر منطقی می‌نمود. اما او بر مبنای این که فرض محال، محال نیست این فرضیات را درست انگاشت و بر اساس آن‌ها به استنتاجاتی ریاضی‌وار دست زد و نتایجی به دست آورد که با استفاده از آنها می‌توانست به پیش‌گویی‌هایی علمی دست زند. بسیاری از این پیش‌گویی‌ها در عمل به وقوع پیوست و همین تحقق عملی پیش‌گویی‌ها بود که ناگهان توجه زیادی را معطوف به این نظریه و فرضیات غیر متعارف آن نمود. به زودی با فراگیری تحقیق در این نظریه به ویژه با انجام پیش‌گویی‌های قابل تحقق بیشتر بر مبنای این نظریه، گسترش و مقبولیت آن بیشتر شد. بسیاری از فیزیک‌دانان به یافتن راه‌هایی پرداختند که بعضی پارادوکس‌های مشهود در این نظریه را توجیه نماید و در این راه دستاوردهای قابل توجهی را حاصل نمودند.

 

 


از جمله پیش‌گویی‌های علمی این نظریه این بود که نور ستارگان در عبور از کنار جرم سنگینی مثل خورشید کمی به طرف مرکز خورشید انحراف پیدا می‌کند. این نتیجه از این استنتاج نسبیتی است که جرم قابل تبدیل به انرژی است و بالعکس. به عبارت دیگر، جرم و انرژی می‌‌توانند متقابلا به یکدیگر تبدیل شوند و این اصل که تحت عنوان "پایستگی جرم و انرژی" شناخته میشود، را آلبرت انیشتین به صورت زیر فرمول‌بندی نمود:



بنابر این هر انرژی‌ای معادل مقداری جرم است و چون نور صورتی از انرژی است پس درواقع مقداری ولو بسیار اندک، جرم دارد که می‌تواند توسط جرم عظیمی مثل خورشید تا حد محسوسی جذب و بالتبع به سوی آن کج شود. این پیش‌گوییِ عالی به زودی در جریان یک خورشید گرفتگی کامل توسط منجمین تأیید شد. آن‌ها که موقعیت و یا در واقع نقشه‌ی ستارگان قابل رؤیت اطراف لبه‌ی خورشید را می‌دانستند، با وضعیت آن‌ها به هنگام خورشید گرفتگی کامل مقایسه کردند و متوجه شدند که آن‌ها نسبت به موقعیت معمول خود به طرف بیرون از مرکز خورشید شیفت پیدا کرده‌اند؛ یعنی گویا از خورشید دورتر شده‌اند. البته این‌گونه نیست که این حالت تنها در موقع خورشید گرفتگی به وقوع بپیوندد بلکه همواره در اطراف منظر لبه‌ی خورشید این‌گونه است؛ منتهی خورشید گرفتگی کامل فرصت مناسبی برای رصد این ستارگان بود که در حالت‌های دیگر نور شدید خورشید، امکان رصد دقیق در این منطقه را نمی‌داد. علت این امر، به وضوح، کج شدن نور ستارگان در حال عبور از کنار خورشید به طرف خورشید است که باعث می‌شود ناظر زمینی آن را در امتداد خط سیر نوری که به چشمش می‌رسد و در زاویه‌ای بازتر از زاویه‌ی امتداد اصلی نور ستاره قرار دارد، تصور کند. درست همان استنتاج نسبیتی تبدیل متقابل جرم و انرژی، که بر مبنای این پیش‌گویی تحقق یافته بود، چند سال دیرتر مبنای فرآیند خطرناک به کار گرفته شده در بمب اتمی شد. در این بمب تبدیل مقداری از ماده در طی واکنش‌هایی زنجیره‌ای به انرژی، مقادیر باور نکردنی‌ای از انرژی را در محدوده‌ای کوچک آزاد می‌کند. هم‌چنین، گسترش نسبیت به ویژه در آن‌چه خود اینشتین تحت عنوان نسبیت عمومی عرضه داشت بسیاری از عرصه‌های فیزیک و نجوم و کیهان شناسی را تحت تأثیر خود قرار داد.


فیزیک کوانتومی
از دیگر سو، فیزیک نوین در حال پیش‌روی در دنیای کوچک‌ترین ذرات بود. پس از کارهای شروع کننده‌ی پلانک در این زمینه، که آن هم هم‌چون کار اینشتین با اتخاذ فرض‌های نامتعارف و رسیدن به نتایجی که پدیده‌های مشهود توجیه نشده را توجیه می‌کرد آغاز شد، با سرعت، بسیاری از فیزیک‌دانان جوان و پرشور جذب آن شدند و به زودی مباحث نظری ریاضی گسترده‌ای در این فیزیک صورت گرفت. حتی خود اینشتین علی‌رغم آن‌که چندان با این فیزیک موافقتی نداشت، نقش بزرگی در پیشرفت آن ایفا نمود؛ به ویژه هنگامی که ایده‌ی فوتون را به عنوان کوانتای نور یا موج الکترمغناطیسی مطرح نمود که به وسیله‌ی آن به عنوان مثال پدیده‌ی فوتوالکتریک به خوبی توجیه گردید. موفقیت عظیم مکانیک کوانتومی این بود که در فرآیند تحلیل‌های ریاضی‌وار موجی-ذره‌ای آن و از خلال معادلات ریاضی به دست آمده، تناوب‌های جدول تناوبی عناصر به طریقی ریاضی به دست می‌آمد و گویا این معادلات، این جدول را از نو به همان صورت تجربی نظم می‌دادند و حتی بر مبنای آن، پیش‌گویی‌هایی برای موقعیت عناصر کشف نشده صورت گرفت. مکانیک کوانتومی به سرعت، گسترشی عمقی یافت و تنها به ترازهای الکترونی محدود نماند؛ بلکه هسته و فرآیندهای مربوط به آن را نیز در برگرفت و سپس به سرعت دامنه‌اش به دنیای کوچک‌ترین کوچک‌ها، یعنی کوارک‌ها و گلوئون‌ها که ذرات تشکیل‌دهنده‌ی هسته هستند، کشیده شد.
گاهی برخی پیش‌گویی‌های فیزیک کوانتومی به افسانه‌های علمیِ تحقق یافته شبیه می‌شوند مانند مبحث مربوط به ضد ماده یا پادذره. این مبحث دارای پایه‌های نظری و ریاضی مستحکمی در فیزیک کوانتمی است اما از آنجا که زمین ما و منظومه‌ی شمسی ما و خلاصه تا ابعاد وسیعی اطراف ما از ماده به وجود آمده است هیچ ضد ماده یا پاد ذره‌ای ولو این‌که به طور مصنوعی و در آزمایشگاه به مدت بسیار کوتاهی به وجود آورده شود (پدیده‌ی تولید زوج) قابل دوام در این دنیای پر از ماده نیست و بلافاصله در واکنش با این همه ماده‌ی اطراف خود مضمحل می‌شود یا به عبارت دقیق‌تر بر طبق فرمول تبدیل ماده به انرژی به انرژی تبدیل می‌شود.

 

پدیده تولید و نابودی زوج.

 

با گسترش سریع دانش ذرات بنیادی به ویژه به مدد تکنولوژی‌های رو به پیشرفت دستگاه‌های شتاب دهنده‌ی ذرات گویا دیگر محدوده‌ای برای گسترش فیزیک کوانتومی شناخته شده نیست.

 

دستگاه‌های شتاب دهنده‌ در سرن ترازهای انرژی.

 

اثر فوتوالکتریک
اثر فوتوالکتریک پدیده‌ای است کوانتومی که در آن الکترون، بعد از جذب انرژی یک پرتو الکترومغناطیسی مانند پرتو ایکس و یا نور مرئی، از ماده گسیل (تابش) می‌شود. تنها راه حلي كه براي توجيه اثر فوتوالكتريك وجود دارد نظريه كوانتومي است. آلبرت انيشتين در سال 1905 ميلادي نظريه كوانتومي را در مورد تابش الكترومغناطيسي به كار برد و اين كار او باعث شد كه توضيح رضايت‌بخشي از اثر فوتوالكتريك ارائه شود و به همين علت برنده جايزه نوبل شد. بنابر نظريه كوانتومي امواج ظاهراً پيوسته الكترومغناطيسي كوانتيده‌اند و از كوانتاهای گسسته‌اي به نام فوتون تشكيل شده‌اند. هر فوتون داراي انرژي E است كه فقط به بسامد (طول موج) آن بستگي دارد.
وقتی به صفحه فلزی نور با طول‌موج کوتاه بتابانیم، تعدادی از کوانتاهای انرژی نور فرودی جذب صفحه فلزی می¬شود که می تواند الکترون‌های منفرد اتم‌های فلز را از محل خودشان جدا سازد؛ زیرا وقتی یک فوتون به یک الکترون منفرد برخورد کند، از حرکت باز می‌ایستد و انرژی خود را به الکترون می‌دهد. اگر این انرژی (E) بیشتر از انرژی مقید الکترون باشد پس از جدا کردن الکترون بقیه انرژی فوتون به انرژی جنبشی الکترون تبدیل می‌شود.


قطره میلیکان
پس از آنکه تامسون توانست از طریق انحراف پرتو کاتدی در میدان الکتریکی و مغناطیسی نسبت بار به جرم را در الکترون تعین کند رابرت ملیکان موفق شد مقدار بار الکترون را به طور دقیق تعیین کند. در آزمایش ملیکان قطرات بسیار ریز روغن تحت تابش اشعه X قرارداده می‌شوند، قطرات روغن در این روش بار الکتریکی مثبت بدست می‌آورند و به همین علت الکترون جذب می‌کنند از این رو با اندازه‌گیری بارهای قطرات روغن، بار الکترون تعیین می¬شود.
اطاقک میلیکان یک محفظه کوچک فلزی است به عمق چند میلیمتر که به الکترودهایی متصل شده است که این الکترودها می‌توانند بین صفحات اختلاف ولتاژ در حد لزوم تامین کنند. در قسمت بالای اطاقک یک قطره پاش پلاستیکی وجود دارد که با کمک آن روغن به داخل محفظه پمپ می‌شود. یک عدسی چشمی نیز برای مشاهده قطره ها تعبیه شده است. همین طور دستگاه مجهز به بخشی است که که با کمک آن به قطره ها اشعه ایکس تابانده شده و قطره ها باردار می گردد.


اسپکتروسکوپی
طیف‌سنجی (یا طیف‌نمایی یا اسپکتروسکوپی) مطالعه ماده و خواص آن، با بررسی نور، صوت و ذرات گسیل شده، جذب شده یا پراکنده شده از ماده مورد نظر است. طیف‌سنجی به عنوان مطالعه برهمکنش بین نور و ماده نیز تعریف می‌شود. از لحاظ تاریخی طیف‌سنجی به شاخه‌ای از علم برمی‌گردد که برای مطالعات نظری در ساختار ماده و آنالیزهای کیفی و کمی از نور مرئی استفاده می‌شد. در حال حاضر طیف سنجی به عنوان یک تکنیک جدید نه فقط برای نور مرئی بلکه برای بسیاری از تابش‌ها با طول موجهای متفاوت به کار برده می‌شود. طیف سنجی جذب اتمی یکی از روشهای طیف سنجی است که به وسیله آن می توان با دقت بالایی غلظت عناصر فلزی موجود در یک نمونه را تعیین نمود.

 

مجموعه طیف‌سنجی.

 

امواج الکترومغناطیسی
الکترومغناطیس شاخه‌ای از علم فیزیک است که به مطالعه پدیده‌های الکتریکی و مغناطیسی و ارتباط این دو با هم می‌پردازد. از طرفی یکی از چهار نیروی بنیادی طبیعت است. الکترومغناطیس توصیف‌گر بیشتر پدیده‌هایی است (به جز گرانش) که در زندگی روزمره اتفاق می‌افتد. الکترومغناطیس همچنین نیرویی است که الکترون‌ها و پروتون‌ها را در داخل اتم‌ها پیش هم نگه می‌دارد. تغییر میدان الکتریکی تولید میدان مغناطیسی و برعکس تغییر میدان مغناطیسی تولید میدان الکتریکی می‌کند این اثر به نام القای الکترومغناطیسی است، و اساس عمل برای ژنراتورهای الکتریکی، موتورهای القایی و ترانسفورماتورها می‌باشد.


لیزر
لیزر یکی از مهم‌ترین نتایج حاصل از علم فیزیک نوین می‌باشد. به‌عبارت‌دیگر، لیزر ابزاری است که نور را به صورت پرتوهای موازی بسیار باریکی که طول‌موج مشخصی دارند ساطع می‌کنند. این دستگاه از ماده‌ای فعال تشکیل شده که درون محفظه تشدید نور قرار دارد. این ماده پرتو نور را که به وسیله یک منبع انرزی بیرونی (از نوع الکتریسیته یا نور) به وجود آمده، تقویت می‌کند .نخستین بار طرح اولیه لیزر را انیشتن ارائه داد. نحوه عملکرد لیزر این گونه‌ است که با تابش یک فوتون به یک اتم یا مولکول برانگیخته، یک فوتون دیگر نیز آزاد می‌شود که این دو فوتون با هم، هم‌فرکانس هستند. با ادامه این روند شمار فوتون‌ها افزایش می‌یابد که می‌توانند باریکه‌ای از فوتون‌ها را به وجود بیاورند. لیزر از نظر ماهیت هیچ تفاوتی با نور عادی ندارد بلکه خواص فیزیکی نور لیزر، آن را از نورهای ایجاد شده از دیگر منابع متمایز می‌سازد. خواص ویژه لیزر بستری عظیم برای کاربردهای وسیع این پدیده در علوم گوناگون به ویژه صنعت و پزشکی ایجاد کرده‌است.
پيشرفت سريع تكنولوژي ليزر از سال 1960 ميلادي، هنگامي كه اولين ليزر با موفقيت تهيه شد، شروع گرديد. ليزر امروزه در زمينه‌هاي گوناگون از قبيل بيولوژي، پزشكي، مدارهاي كامپيوتر، ارتباطات، سيستم‌هاي اداري، صنعت، اندازه‌گيري در زمينه‌هاي مختلف و … به كار برده مي‌شود.

 

لیزر.

 

با دادن انرژی به الکترون‌های یک اتم می‌توان آن‌ها را به مدارهای بالاتر برد. اما این خانه جدید برای الکترون‌ها جایگاه چندان پایداری نیست و الکترون‌ها ترجیح می‌دهند با پس دادن انرژی به مدار اصلی خود برگردند. این انرژی به صورت یک فوتون با فرکانس مشخص آزاد می‌شود. یعنی یک واحد انرژی. نور از همین فوتون‌ها ساخته می‌شود. پس اگر با تعداد زیادی از اتم‌ها هم زمان این کار را انجام دهیم، می‌توانیم پرتو نوری تک فرکانس ایجاد کنیم. این پدیده اساس تولید پرتوهای لیزر است. ویژگی‌های منحصر بفرد لیزر آن را از نورهای دیگر متمایز می‌سازد که در هیچ منبع نور دیگری یافت نمی‌شود.


پایش اپتیکی
ﺍﻓﺰﺍﻳﺶ ﻭﻗﻮﻉ ﭘﺪﻳﺪﻩﻫﺎﻱ ﮔﺮﺩ ﻭ ﻏﺒﺎﺭﻱ ﻟﺰﻭﻡ ﺗﺤﻘﻴﻘﺎﺕ ﺩﺭ ﺭﺍﺳﺘﺎﻱ ﺷﻨﺎﺳﺎﻳﻲ ﺩﻗﻴﻖ، ﭘﺎﻳﺶ ﻣﺪﺍﻭﻡ ﻭ ﻣﻘﺎﺑﻠﻪ ﺑﺎ ﺍﻳﻦ ﭘﺪﻳﺪﻩ ﺭﺍ ﻧﺸﺎﻥ ﻣﻲﺩﻫﺪ. ﺩﺭ ﻛﻨﺎﺭ ﺷﻨﺎﺳﺎﻳﻲ ﻭﻳﮋﮔﻲﻫﺎﻱ ﺷﻴﻤﻴﺎﻳﻲ، ﻭﻳﮋﮔﻲﻫﺎﻱ ﺍﭘﺘﻴﻜﻲ ﻭ ﺍﻧﺪﺍﺯﻩ ﺫﺭﺍﺕ ﮔﺮﺩ ﻭ ﻏﺒﺎﺭ ﻧﻴﺰ ﺍﻫﻤﻴﺖ ﻓﺮﺍﻭﺍﻧﻲ ﺩﺍﺭﺩ. ﺷﻨﺎﺳﺎﻳﻲ ﮔﺮﺩ ﻭ ﻏﺒﺎﺭ ﻭ ﻭﻳﮋﮔﻲﻫﺎﻱ ﺩﻗﻴﻖ ﺁﻥ ﺑﻪ ﻭﺳﻴﻠﻪ ﺳﻨﺠﺶ ﺍﺯ ﺩﻭﺭ ﻳﻚ ﺭﻭﺵ ﭘﻴﺸﺮﻭ ﻭ ﻫﻤﭽﻨﺎﻥ ﭼﺎﻟﺶ ﺑﺮﺍﻧﮕﻴﺰ ﺍﺳﺖ ﻛﻪ ﻧﻴﺎﺯﻣﻨﺪ ﺍﻃﻼﻋﺎﺕ ﺍﺯ ﭘﻴﺶ ﺗﻬﻴﻪﺍﻱ ﺷﺪﻩﺍﻱ ﺍﺯ ﻭﻳﮋﮔﻲﻫﺎﻱ ﺍﭘﺘﻴﻜﻲ ﻭ ﺍﻧﺪﺍﺯﻩ ﺫﺭﺍﺕ ﮔﺮﺩ ﻭ ﻏﺒﺎﺭ ﻣﻨﻄﻘﻪ ﺍﺳﺖ.


لیدار
 لیدار مخفف عبارت Light Detection and Ranging است که تکنیکی قدرتمند در سنجش از راه دور لیزری می‌باشد. تکنیک لیدار مشابه اصول رادار کار می‌کند که بعضی اوقات نیز رادار لیزری نامیده می‌شود. اختلاف اصلی بین لیدار و رادار در واقع نوع طول موج‌های تابشی مورد استفاده‌است. رادار طول موج‌هایی در ناحیه رادیویی را استفاده می‌کند در حالی که لیدار طول موجهای لیزری را بکار می‌برد.

 

سامانه‌ی قابل جا‌به‌جایی طراحی شده مبتنی بر تکنیک LIDAR.

 

هولوگرافی
هولوگرافی به روش تهیه عکس‌های سه بعدی بسیار واقعی به نام هولوگرام گفته می‌شود. عکس‌های هولوگرام بسیار واقعی به نظر می‌رسند زیرا همگی سه بعدی هستند. در این روش به جای دوربین از پرتو لیزر استفاده می‌شود. برای تهیه هولوگرام، پرتو لیزر به دو قسمت تقسیم می‌شود: یک قسمت آن به جسم برخورد می¬کند و سپس روی صفحه عکاسی منعکس می‌شود و قسمت دیگر به طور مستقیم روی صفحه تابانده می‌شود. بدین ترتیب یک صفحه عکاسی ظاهر می‌شود و یک الگوی سیاه و سفید یعنی هولوگرام پدیدار می‌گردد. اکنون اگر به این هولوگرام نور لیزر تابانده شود و از سمت دیگر به آن نگاه شود، یک تصویر سه بعدی واقعی از جسم اصلی بوجود می‌آید. این تصویر سه بعدی است، یعنی دارای طول، ارتفاع و عرض می‌باشد. نمایی از چیدمان هولوگرافی در شکل زیر نمایش داده شده است.

 

نمایی از چیدمان تجهیزات و ساخت هولوگرام.

 

کاربردهای لیزر


برش لیزری
برش لیزری فناوری است که در آن از اشعه لیزر برای برش اجسام استفاده می‌شود؛ و نوعا از این فناوری در زمینه صنعت استفاده می‌شود. برش لیزری توسط به‌کارگیری اشعه لیزر از یک خروجی قوی لیزر روی اجسامی که می‌خواهند بریده شوند انجام می‌شود. قسمتی از جسم مورد نظر که بریده می‌شود یا آب می‌شود یا می‌سوزد یا تصعید می‌شود و توسط فشار گاز از روی جسم پاک می‌شود، و سر انجام سطح بریده شده با کیفیت خیلی عالی بریده می‌شود.
دستگاه لیزر CNC را می توان به دو بخش دستگاه لیزر فلزات و دستگاه لیزر غیر فلزات تقسیم کرد. این دستگاه‌ها با هدایت کامپیوتری و توسط لیزری که از آنها متصاطع می‌شود عملیات مختلفی مانند برش لیزری، حک لیزری و ... را انجام می‌دهند. این دستگاه‌ها مزایای زیادی دارند، مثلا سرعت بسیار بالایی دارند و با توجه به هدایت شدن توسط کامپیوتر، خروجی‌های کاملا یکسانی دارند. لیزر صنعتی در صنایع مختلفی مانند صنایع نظامی، ساختمانی، هوافضا، پزشکی، آزمایشگاهی و پژوهشی، ارتباطاتی، فیزیک، شیمی و ... کاربرد دارد.

 

دستگاه برش لیزری.

 

اسکنر لیزری
با توسعه دانش استفاده از لیزر دیگر برای اندازه‌گیری طول تا نقاط دلخواه نیاز به استفاده از منشور برای برگرداندن موج ارسال شده از ابزار نبود، با اضافه شدن این قابلیت در خیلی از زمینه‌ها مانند جاهای كه به راحتی در دسترس نبودند (مانند دیواره‌ها ، دره‌های پرشیب و یا نقاط مورد نیاز بر روی سازه‌های بلند و ...) امكان اندازه‌گیری و ثبت مختصات نقاط بسیار ساده‌تر وسریع‌تر شد.
بر‌مبنای همین روش و عمل كرد، خیلی زود ایده تولید اسكنرهای سه بعدی در بین سازنده‌های ابزارهای نقشه‌برداری و تولیدكنندگان ابزارهای لیزری جا افتاد و سیستمی را تولید نمودند كه به‌صورت منظم كلیه نقاطی را كه در میدان دید دستگاه قرار داشت را اسكن می‌نماید و برای تمام نقاط مختصات تولید می‌كند و اصطلاحا ابری از نقاط ایجاد می‌كند. حال هر یك از سازندگان این سیستم‌ها به دنبال تولید ابزاری با برد بلندتر و دقت اندازه‌گیری طول و زاویه دقیق‌تر می‌باشند.


فاصله‌سنج لیزری
يافتن فاصله هدف مورد نظر از مشكلات دائمي توپ‌چي‌ها و ضدهوايي‌ها بوده است. فاصله‌ياب ليزري، اساسا از يك ليزر، يك منبع توان، يك سلول فتوالكتريك و يك كامپيوتر رقمي كوچك تشكيل مي‌شود. پرتويي كه ليزر مي‌فرستد، پس از برخورد به هدف بازتابيده مي‌شود و وارد سلول فتوالكتريك مي‌گردد. از روي زمان رفت‌‌و‌برگشت فاصله هدف، توسط كامپيوتر محاسبه و بر حسب هر واحدي كه بخواهد ثبت مي‌شود. فاصله‌ياب‌هاي ليزري تا مسافت 11 کیلومتر را با دقتي حدود 5/4 متر تعيين كرده‌اند .

 

فاصله‌سنج لیزری.

 

تسطیح لیزری
تسطيح ليزري روشي از تسطيح علمي است كه تنها تمايز آن نسبت به ساير روش‌هاي تسطيح علمي كنترل عمليات خاك‌برداري و خاك‌ريزي توسط ليزر است. كنترل ليزري ماشين‌هاي تسطيح مي‌تواند شيب سطح را با يك تلرانس بالا كنترل كند.
در مقايسه با روش‌هاي غير كنترلي و سنتي تسطيح، تسطيح ليزري مزاياي زير را دار می‌باشد:
•    دقت آن بسيار بالاتر است.
•    برخي عملكردهاي ماشين تسطيح خودكار مي‌شود و لذا حساسيت مهارت راننده در امر تسطيح را كم مي‌كند.
•    تسطيح را از آرايش علائم خاص روي زمين بي‌نياز مي‌كند.
اما بايد توجه كرد كه: با استفاده از ليزر در تسطيح، نقش طراحي و محاسبات كم رنگ نمي‌شود. ليزر تنها اجراي عمليات تسطيح را آسان‌تر مي‌كند و دقت آنرا بالا مي‌برد.

 

تسطيح ليزري.

کل بازديدهاي سايت: 71654 | بازدیدهاي امروز سايت: 23 | کل بازدیدهاي این صفحه: 2486 | بازديدکنندگان آنلاين: 7 | زمان بارگذاري صفحه: 0.14
آدرس: بوشهر، خیابان خلیج فارس (ساحلی)، بعد از مجتمع فرهنگی هنری، پارک علمی کودک و نوجوان تلفن: 33333560 (077)
  نمابر: 33330136 (077)
همه حقوق متعلق به پارك علم و فناوری خليج فارس و شرکت پژوه‌ افزار لیان است. Copyright © Persian Gulf Science and Technology Park and Lianware Co. Ltd. All rights reserved.