Τα laser στην Φυσική

1. 5 Φεβρουαρίου 2017 Δημητρίου Σοφία- Κουτσιλά Δήμητρα

2. Τι είναι το LASER;
• Η λέξη "LASER" προέρχεται από τα αρχικά γράμματα
των λέξεων της φράσης "Light Amplification
by Stimulated Emission of Radiation" που σημαίνει
«ενίσχυση φωτός με διεγερμένη εκπομπή
ακτινοβολίας».
• Το Laser αποτελεί μία ειδική δέσμη φωτεινής
ακτινοβολίας, που δεν υπάρχει σε φυσικές συνθήκες,
αλλά παράγεται μόνο στο εργαστήριο με ειδικό
τεχνολογικό εξοπλισμό.
5 Φεβρουαρίου 2017 Δημητρίου Σοφία- Κουτσιλά Δήμητρα

3. • Το Laser είναι ένα ενισχυμένο μονοχρωματικό φως με συγκεκριμένο
μήκος κύματος, άρα και συγκεκριμένες ιδιότητες, και μάλιστα όλα τα
Lasers ανήκουν μέσα στο ασφαλές φάσμα της ορατής και κυρίως της
υπέρυθρης περιοχής της φωτεινής ακτινοβολίας, και όχι στην
βλαβερή υπεριώδη ακτινοβολία. Δηλαδή το Laser είναι απλά ένα
φως.
5 Φεβρουαρίου 2017 Δημητρίου Σοφία- Κουτσιλά Δήμητρα

4. Γενικές ιδιότητες των Laser
• Η φωτεινή ακτινοβολία των Laser χρειάζεται μία πηγή ενέργειας (π.χ. ηλεκτρικό
ρεύμα) και ένα φυσικό μέσο για να παραχθεί (π.χ. κρύσταλλος, αέριο, χρωστική
κ.λπ.). Ανάλογα με το φυσικό μέσο που χρησιμοποιείται για την παραγωγή της
δέσμης, η ακτινοβολία Laser παρουσιάζει τις ορισμένες ιδιαιτερότητες που την
χαρακτηρίζουν και καθορίζουν την δράση της στο περιβάλλον ή στους ιστούς:
i. Σταθερή, μη-αποκλίνουσα πορεία
ii. Ένα συγκεκριμένο μήκος κύματος (μονοχρωματικότητα ως προς το φάσμα)
iii. Συνοχή
iv. Συγκεντρωμένη ενέργεια ανά μονάδα επιφανείας
5 Φεβρουαρίου 2017 Δημητρίου Σοφία- Κουτσιλά Δήμητρα

5. i. Σταθερή, μη-αποκλίνουσα πορεία.
• Η δέσμη φωτός του Laser δεν παρουσιάζει απόκλιση γιατί
αποτελείται από κύματα που ταξιδεύουν παράλληλα μεταξύ τους
προς μία κατεύθυνση χωρίς την παραμικρή απόκλιση. Αυτό επιτρέπει
στην δέσμη φωτός του Laser να εστιάζεται σε πολύ μεγάλη ένταση
σε ένα σημείο. Τα συνηθισμένα κύματα φωτός διαχέονται προς όλες
τις κατευθύνσεις και έτσι χάνουν γρήγορα την ενέργειά τους.
5 Φεβρουαρίου 2017 Δημητρίου Σοφία- Κουτσιλά Δήμητρα

6. ii. Ένα συγκεκριμένο μήκος κύματος.
• Η ακτινοβολία Laser είναι μονοχρωματικό, αποτελείται δηλαδή από
ένα μόνο χρώμα ή από ένα περιορισμένο εύρος χρωμάτων. Το
συνηθισμένο φως αποτελείται από ένα πολύ ευρύτερο φάσμα
χρωμάτων.
5 Φεβρουαρίου 2017 Δημητρίου Σοφία- Κουτσιλά Δήμητρα

7. iii. Συνοχή
• Η φωτεινή δέσμη του Laser παρουσιάζει συνοχή, που σημαίνει ότι τα
φωτεινά κύματα κινούνται μαζί σε φάσεις και στον χρόνο και στον
χώρο. Από την άλλη πλευρά, το φως που δεν έχει συνοχή στον χώρο
και στο χρόνο, όπως είναι το συνηθισμένο φως ενός κοινού
λαμπτήρα, αποτελείται από ένα μείγμα φωτεινών κυμάτων
διαφορετικών συχνοτήτων που ταξιδεύουν σε διαφορετικές
κατευθύνσεις.
5 Φεβρουαρίου 2017 Δημητρίου Σοφία- Κουτσιλά Δήμητρα

8. iv. Συγκεντρωμένη ενέργεια ανά μονάδα επιφανείας.
• Η ακτινοβολία Laser είναι εστιασμένη μορφή ενέργειας σε ένα
συγκεκριμένο σημείο. Η ενέργεια που έχει η ακτινοβολία Laser σε
ένα τετραγωνικό εκατοστό είναι 360.000 φορές μεγαλύτερη από
εκείνη που έχει η ηλιακή ακτινοβολία! Παρεμβάλλοντας επιπλέον
ειδικούς φακούς, η ενέργεια της ακτινοβολίας Laser που
απελευθερώνεται σε κάθε τετραγωνικό εκατοστό μπορεί να αυξηθεί
μέχρι και 1.000 ακόμη φορές!
• Η ακτινοβολία Laser, δηλαδή, ξεκινάει από την πηγή της και
καταλήγει στον στόχο έχοντας την ίδια διάμετρο και το ίδιο χρώμα. Η
δέσμη φωτός Laser μπορεί να μεταφερθεί είτε άμεσα στον αέρα
όπως το κοινό φως είτε μέσω ειδικών μεταφορέων δέσμης (όπως π.χ.
οπτικές ίνες κλπ.).
5 Φεβρουαρίου 2017 Δημητρίου Σοφία- Κουτσιλά Δήμητρα

9. Εφαρμογές των Laser
Σαν αριθμός, οι εφαρμογές του Laser είναι ατελείωτες.
Χωρίζονται σε κατηγορίες και υποκατηγορίες και, σχεδόν
καθημερινά, εφευρίσκονται και νέες. To Laser μπορεί να
εφαρμοστεί στους τομείς :
i. Ιατρικής
ii. Ολογραφίας
iii. Τηλεπικοινωνιών
5 Φεβρουαρίου 2017 Δημητρίου Σοφία- Κουτσιλά Δήμητρα

10. Εφαρμογές του Laser στην Ιατρική:
• Τα Laser είναι εργαλείο χειρουργικής
επέμβασης και θεραπείας. Το φως του Laser
μπορεί να οδηγηθεί στο σώμα, στην επιφάνεια
ή στο εσωτερικό, συνήθως με τη βοήθεια
διάταξης ενδοσκοπίου. Το φως Laser μπορεί να
εστιαστεί και να αποκτήσει πολύ μικρή
διατομή στην επιφάνεια που ενδιαφέρει, ώστε
να κάψει και να απομακρύνει τον ιστό-στόχο,
αφήνοντας σημάδι - ουλή χωρίς αιμορραγία.
5 Φεβρουαρίου 2017 Δημητρίου Σοφία- Κουτσιλά Δήμητρα

11. Οι εφαρμογές στην Ιατρική μπορούν να
ομαδοποιηθούν:
i. Aνάλογα με το όργανο-ιστό προς θεραπεία:
5 Φεβρουαρίου 2017 Δημητρίου Σοφία- Κουτσιλά Δήμητρα
• Οφθαλμός
• Γενική χειρουργική
• Οδοντιατρική
• Δερματολογία
• Αγγεία
• Καρδιά
• Ωτορινολαρυγγολογία
• Γαστρεντερολογία
• Πλαστική χειρουργική
• Γυναικολογία
• Ουρολογία
• Ογκολογία
• Ορθοπεδική
• Νευροχειρουργική
• Κτηνιατρική

12. ii. Aνάλογα με το είδος του Laser:
• CO2
Aποτελεί το πιο σύνηθες Laser στην γενική χειρουργική.
• YAG
Xρησιμοποιείται συχνά στην χειρουργική, την ενδοσκοπική επεμβατική
χειρουργική και γαστρεντερολογία.
• Argon (αργό)
Xρησιμοποιείται στην αγγειολογία, λόγω της ειδικής δράσης στα τριχοειδή αγγεία.
5 Φεβρουαρίου 2017 Δημητρίου Σοφία- Κουτσιλά Δήμητρα
iii. Aνάλογα με το είδος της θεραπείας:
• Τα Laser στην Ιατρική Χειρουργική
• Τα Laser στην διαγνωστική και θεραπευτική
Ιατρική. Συνδυασμός με φάρμακα
• Ειδικές εφαρμογές των Laser

13. Τα Laser στην ολογραφία!
Η ολογραφία είναι η τεχνική
"φωτογράφησης" αντικειμένων
κατά τρόπο που να δημιουργείται
στον παρατηρητή της παραγόμενης
εικόνας, τρισδιάστατη εντύπωση.
Για τη δημιουργία φωτογραφιών με
την τεχνική της ολογραφίας, αντί
του συνηθισμένου φωτός
χρησιμοποιούνται ακτίνες laser. Η
παραγόμενη εικόνα ονομάζεται
ολόγραμμα.
5 Φεβρουαρίου 2017 Δημητρίου Σοφία- Κουτσιλά Δήμητρα

14. Τα laser στις Τηλεπικοινωνίες.
Τα Laser εφαρμόζονται :
i. Στη διαστημική τηλεπικοινωνία. (όπου η παρουσία ατμόσφαιρας
παρακάμπτει πολλά προβλήματα)
ii. Στην επίγεια τηλεπικοινωνία μεταξύ σημείων που έχουν οπτική επαφή.
iii. Σε επικοινωνία με οπτικές ίνες.
5 Φεβρουαρίου 2017 Δημητρίου Σοφία- Κουτσιλά Δήμητρα

15. 5 Φεβρουαρίου 2017 Δημητρίου Σοφία- Κουτσιλά Δήμητρα
Έξοδος
Δέσμης
LASER
Οπτικό Αντηχείο
Πλήρως
Ανακλαστικός
Καθρέφτης
Διαδικασία
Άντλησης
Μερικώς
Ανακλαστικός
Καθρέφτης
Διάταξη LASER
Πηγή Ενέργειας

16. Μηχανισμός Παραγωγής των ακτινών Laser (Διάταξη):
Η δέσμη laser παράγεται, μόνο, με τεχνητό τρόπο, εντός ειδικά
διαμορφωμένων συσκευών. Κάθε συσκευή αποτελείται από τέσσερα
στοιχεία:
i. Oπτικό αντηχείο:
Είναι τα δύο άκρα στα οποία υπάρχουν δύο κάτοπτρα, το ένα πλήρως
ανακλαστικό και το άλλο μερικώς, το οποίο επιτρέπει την ελεγχόμενη έξοδο
ποσότητας από την παραγόμενη ακτινοβολία, υπό τη μορφή της δέσμης
laser.
5 Φεβρουαρίου 2017 Δημητρίου Σοφία- Κουτσιλά Δήμητρα

17. ii. Eνεργό υλικό:
Το Ενεργό Υλικό προσδιορίζει τον τύπο του laser. Ο οποίος μπορεί να
είναι αέριο (αργό, κτλ.), υγρό (χρωστική) ή στερεό (αλεξανδρίτης).
iii. Eξωτερική πηγή παροχής ενέργειας:
Η εξωτερική πηγή παροχής ενέργειας προκαλεί την διέγερση των
ατόμων του ενεργού υλικού.
iv. Οπτικές ίνες ή αρθρωτοί βραχίονες:
Οι οπτικές ίνες είναι υπεύθυνες για την μεταφορά της δέσμης
από τη συσκευή στον στόχο.
5 Φεβρουαρίου 2017 Δημητρίου Σοφία- Κουτσιλά Δήμητρα

18. 5 Φεβρουαρίου
2017
Δημητρίου Σοφία- Κουτσιλά Δήμητρα