загрузка...

трусы женские
загрузка...
Реферати » Реферати з фізики » Філософські підходи у прикладній фізиці лазерів

Філософські підходи у прикладній фізиці лазерів

Новосибірський державний технічний університет

реферат

"філосовского ПІДХОДИ В

ПРИКЛАДНОЇ ФІЗИКИ ЛАЗЕРІВ"

Фізико-Технічний Факультет група ФЛ31-М
Викладач: студент
Яровікова Р.Т. Майоров Ф.А.

Новосибірськ

1998

... Laser ... inter eximia naturae dona numeratum plurimis compositionibus inseritur

... Лазер - один з найчудовіших дарів природи, що має безліч застосувань.

Пліній Старший. "Природна історія", XXII, 49 (1 в.н.з.) *

Введення

Світло є одним з найважливіших умов існування життя на Землі. Він бере участь в багатьох хімічних і фізичних процесах, які є життєво-важливими для організмів Землі. Очевидно, що без процесу фотосинтезу навряд чи з'явилася б життя на землі, оскільки фотосинтез є основою будь-якої живої екологічної ланцюга. У всесвіті існує безліч джерел світла - зірок. Людина в процесі розвитку придумав чимало штучних джерел світла - починаючи з вогню і закінчуючи всілякими лампами.
Зараз вже неможливо уявити життя сучасної людини без штучних джерел світла. Не дивно, що людина почала відчувати вплив джерел світла на різні об'єкти його оточували. Так з'явилися лампи для штучної засмаги, терапевтичні лампи УФО.
Дійсна революція в створенні штучних джерел світла сталася, коли були створені лазери (абревіатура від англійського Light
Amplification by Stimulated Emission of Radiation). Або, кажучи іншими словами квантові генератори когерентного випромінювання. Принципово відміну лазерів від інших джерел світла полягає в тому, що світло, випромінений лазерами володіє характеристиками, якими не володіють інші джерела світла. А саме - когерентністю і монохроматичністю, Тобто властивостями, якими не володіють природні джерела світла. Унікальність наукових підходів до вирішення різних проблем за допомогою лазерів обумовлюється саме тим, що відсутні природні прототипи подібних джерел світла.

За допомогою когерентних джерел світла з'явилася можливість досягати дуже високих плотностей потужності, що дозволяє не лише проводити технологічні процеси (різання, зварювання, гарт матеріалів), а й вивчати структури атомів і молекул, вимірювати і уточнювати фундаментальні світові константи, на яких грунтується сучасне фізичне уявлення картини світу.

З моменту появи лазерів не припиняються спроби додатки їх унікальних властивостей в різні галузі діяльності людини. Чим же пояснюється таке обширний інтерес до даного винаходу?

Інтенсивне застосування лазерів було б неможливо без філософських розробок у фізиці та лазерної фізики. В лазерної фізики найбільш повно застосовуються всі засоби і методи логічного позитивізму. Використовуються всі типи логіки (залежно від того - чи є напрямок прикладним або теоретичним) - діалектична, формальна, математична ...
Розглянемо метрологічні додатки лазерної фізики.

Основним фундаментальним напрямком у розвитку лазерних додатків є квантова метрологія - наука, визначальна зв'язку сучасних уявлень про світ з вимірами, проведеними як для наукових цілей, так і для промислових та інших.
Спочатку встановлюється гносеологічний ефект, який спирається на які або емпіричні передумови і теоретичні розрахунки. Далі слід оптимізація і теоретична підгонка логічного апарату і причинно-наслідкових зв'язків, оскільки в складних квантових системах необхідний подібний облік для встановлення істинного ефекту і отримання повноцінних результатів. Отже, самий непізнаний і не піддається чуттєвого сприйняття параметр нашого життя - час.
Одиниця часу може бути визначена через частоту, відповідну різниці енергій двох атомних або молекулярних рівнів, як інтервал, в який вкладається задане число коливань даної частоти. Практична система вимірювання часу вимагає більшого. Справа в тому, що шкала часу представляє собою не просто шкалу тимчасових інтервалів, але є абсолютною шкалою в тому сенсі, що з її допомогою можна визначати час, що минув від умовно обраного початкового моменту (наприклад, від початку нашої ери), як би велике воно ні було. Отже, ця шкала повинна бути безперервною, і ніякі розриви неприпустимі. Така безперервність забезпечується безперервним обертанням Землі навколо осі (або зверненням її по орбіті), тоді як вимірювання частоти за допомогою еталона на цезієві пучку дає нам тільки значення частоти в момент вимірювання. Щоб встановити шкалу часу і співвіднести цезієві частоту з астрономічними еталонами часу, необхідно пов'язати еталон на цезієві пучку з деяким генератором безперервної дії. Експерименти з кварцовими генераторами показали, що можливо сконструювати систему генераторів, що виробляє необхідний сигнал в безперервному режимі. В даний час система з двох або трьох рубідієвих генераторів з газовою осередком, що працює в безперервному режимі, може бути покладена в основу отримання істинної шкали часу.
Як тільки Ессен і Паррі ввели в дію в Національній фізичній лабораторії заспівай цезієвий еталон, вони порівняли його частоту з тимчасовою шкалою, встановленою в Грінвічської обсерваторії, і таким чином отримали попереднє значення частоти цезієвого переходу. Потім в результаті співпраці між НФЛ і Морський обсерваторією США було знайдено, що ця частота, виражена через Ефемеридні час, становить 9192631770 Гц.
Слідом за обговореннями, що пройшли в Міжнародному астрономічному союзі і
Міжнародному науковому радіотехнічному союзі, на XIII Генеральної конференції але мір та ваг в 1967 р секунда була визначена як інтервал , в який вкладається 9192631770 періодів коливань випромінювання, відповідного переходу атома 133Сs зі стану з F = 4, mF = 0 d стан з F = 3, mF = 0 в відсутність обурення з боку зовнішніх полів. В межах точності, якої дозволяють досягти астрономічні спостереження, визначена таким чином секунда дорівнює секунді, визначеної за орбітальному руху Землі в 1900 р
Шкала часу і одиниця частоти, визначені за допомогою цезієвого еталона, тепер стали загальнодоступними шляхом передачі по радіо або імпульсних сигналів часу, яких сигналів, модульованих на зручних частотах. Як вже говорилося, задає генератором для цих сигналів є рубідієвий генератор з газовою осередком або який-небудь інший генератор безперервної дії, частота якого періодично порівнюється з частотою цезієвого еталона, для того щоб використовувати найбільш сприятливі умови розповсюдження радіохвиль, несуча частота більшості радіопередач вибирається в діапазоні близько 20 або 60 кГц; технічні характеристики основних радіостанцій приведені в роботі Стала.
Оскільки різні радіопередачі сигналів часу контролюються різними цезієвими установками, еталонні частоти та отримані з них шкали часу також можуть дещо відрізнятися один від одного. Відповідно до міжнародної угоди найбільші станції координують між собою передані ними частоти і часи таким чином, щоб можливо більш наблизитися до однієї і тієї ж еталонної частоті і одній і тій же шкалі часу. Міжнародне бюро служби часу (В111) в Парижі приймає передані по радіо сигнали часу і встановлює на їх основі деяку середню шкалу часу, яка і визначає прийняту в міжнародному масштабі шкалу атомного часу, деталі цієї процедури і метод, за допомогою якого сигнали атомного часу співвідносяться з різними шкалами астрономічного часу, описані в роботах Гіно і Ессена; подальші подробиці можна знайти в повідомленнях Комісії №31 (Час)
Міжнародного астрономічного союзу за 1964, 1967 і 1971 рр.
Як вже говорилося, для узгодження частот сигналів, переданих по радіо, і шкал точного часу проводиться їх прийом декількома станціями, зокрема станціями Міжнародного бюро служби часу. Однак більш висока точність досягається при безпосередньому порівнянні цезієвих еталонів різних лабораторій. Таке порівняння було проведено в 1965 р за допомогою портативних генераторів з сервоконтролем. Вило встановлено, що шкали часу, що визначаються різними цезієвими еталонами, можуть бути узгоджені з точністю до 1 мкс.
Задається осциллятором атомний час в деякій точці простору є власним часом в сенсі спеціальної теорії відносності.
Атомна шкала неявно використовується і в квантовій механіці. У квантовій механіці рівняння руху має вигляд:

ih (dy / dt) = Hy, де y - залежна від часу хвильова функція, H - гамільтоніан, а співвідношення
DE = hn є прямим наслідком рівняння руху.
Таким чином, з припущення про незмінність частоти, відповідної даної різниці енергій, на якому заснована атомна шкала часу, випливає висновок про справедливість рівняння руху.
Подібним же чином, в шкалі ефемеридного часу справедливі ньютоновские закони руху, бо з них випливає, що період обертання планети навколо центру тяжіння за деякою невозмущенной еліптичній орбіті постійний.
В релятивістської теорії, однак, фізичний зміст ефемеридного часу вже не настільки ясний. Висловлювалася думка, що воно має бути ототожнене з координатним часом спеціальної теорії відносності, але з цим твердженням згодні далеко не всі. У всякому разі з'ясування того, чи існує розбіжність між атомною і ефемеридної шкалою часу, представляло б безсумнівний інтерес - проте, надійне встановлення цього факту зажадає багатьох десятиліть.

Висновки:

На прикладі квантової метрології та становлення проблеми вимірювання часу, спираючись на новітні досягнення квантової механіки та лазерної фізики. Чітко простежується структура наукової теорії, описана в рамках логічного позитивізму. Теорія вимірювання часу за квантовими переходам має під собою емпіричну основу з класифікацією явищ, фактичним і типологічним матеріалом. Квантові явища є вивченими і класифікованими явищами, що дозволяє вибирати найбільш підходящі за наявності великої кількості варіантів. Це дозволяє забезпечувати широкий спектр метрологічних застосувань. При розробці квантових (оптичних) годин використовувалися теоретичні моделі, в яких за основу були взяті оптичні переходи атомів і молекул, для яких побудована строга теоретична модель. Базисом подібних досліджень є сучасні філософські теорії про вимірювання часу, його ідеалізації.
* - Лазер в часи греко-римської цивілізації
(пояснення до цитаті з Плінія Старшого).

У період греко-римської цивілізації (орієнтовно починаючи з 6 в. До н. Е. І кінчаючи 2 в. Н. Е.)

Сторінки: 1 2
загрузка...
ur.co.ua

енциклопедія  з сиру  аджапсандалі  ананаси  узвар