Комментарии 42
Расскажите поподробнее про "урановый лазер" который вы упомянули. А то меня, похоже, в гугле забанили...
Если направить на атом какое-то электромагнитное излучение (скажем, луч
света), то он перейдёт в возбуждённое состояние. Электрон с одной орбиты
перескочит на другую, и энергия системы изменится. Но так не бывает:
есть же закон сохранения энергии. Куда же девается лишняя энергия? Да
просто излучается наружу.
Как то тут все в одну кучу... "Какое-то излучение" не подходит нужно определенное. И надо разделить поглощение излучение и испускание.
А вот интересно, какие препятствия к удешевлению и миниатюризации фемтосекундников скорее относятся к физическим, а какие — скорее к технологическим?
Хочется оценить свои шансы застать при жизни эти кварцевые диски с вечным хранением и огромным объёмом. В идеале — диаметром 3.5", в синих защитных конвертиках со сдвигающейся в сторону шторкой и скошенным уголком ^_________^
В конце концов, SCSI CD-R нашей юности стоили от $1500, и это были самые дешёвые «бытовые». Появись сейчас за такой ценник кварцевый диск с озвученными параметрами — shut up and take my money, особенно если read-only привод будет укладываться хотя бы в $300 (я не знаю, нужны ли там фемтосекунды для чтения).
Да что там триста терабайт, я бы даже за полутерабайтной версией побежал бы, роняя тапки. Меня совершенно не смущает стопка дискет вместо одной — кварцевое стекло как таковое стоит копейки, был бы привод в продаже по вменяемой цене.
А это как раз вопрос к физикам-лазерщикам…
"Ещё лазеры используются в связи, как альтернатива кабелям или радиоканалу."
Почему-то забыто применение в волоконной оптике в формате оптических модулей всевозможных типов.
Подозреваю, что сравнивать энергию пули и лазера, как это сделал автор - не корректно. Киловатный лазер на станках режет сталь толщиной несколько миллиметров, и фанеру значительно большей толщины - тут важнее скорость реза и сфокусированность лазерного луча. Что касаемо импульса - фотовспышки студийные выдают импульс в 1000 Дж. А аккумуляторные, весом в пару кг (вместе с аккумулятором) могут выдать от одного "заряда" до 400 вспышек по 250 Дж.
И не нужно сравнивать лазеры с оружием из вселенной "Звездных Войн". Там не лазеры, а что-то иное - скорость полета "выстрелов" - сотни метров в секунду. Если не предполагать радикальное ограничение скорости света, то это совсем не лазерное оружие.
фотовспышки студийные выдают импульс в 1000 Дж.
А что снимают с такой вспышкой? Глазки ведь вытекут нафиг.
Людей. Ей не в глаза же напрямую бьют. А, например, через софтбокс (рассеиватель)
Просто обычная вспышка имеет энергию около 25 Дж. А 1000 Дж хорошо съездят по глазам даже с рассеивателем. Разве что расстояние до вспышки большое делают.
Например - Profoto D1 1000.
Полно таких, вот первая попавшаяся: https://photodelo.kz/jinbei-dpe-ii-1000
В этом методе особым образом поляризованный свет направляется на группу атомов.
Где вы прочли, что оптическая накачка требует особым образом поляризованного света?
Наиболее перспективным кандидатом на роль активного вещества после долгих поисков стал рубин.
Помнится, Басов с Прохоровым имели на счёт рубина бооольшие сомнения.
и начинает излучать волну длиной 694,3 нм, сохраняя стабильность.
Там две очень близко расположенные линии.
Уже известный нам Чарльз Таунс предложил в 1958 году взять за основу для будущего лазера резонатор Фабри — Перо
Басов писал, что ему такая идея тоже пришла в голову во время катания на лыжах.
По логике свет должен отражаться от одной пластины к другой и переводить как можно большее количество атомов в возбуждённое состояние.
Это обычный усилитель с положительной обратной связью.
И первым человеком, который смог этого добиться, стал Теодор Майман
А вот он как раз в рубин и верил.
В ноябре того же года Питер П. Сорокин и Мирек Дж. Стивенсон из Исследовательского центра IBM Томаса Дж. Уотсона демонстрируют урановый лазер.
Впервые слышу.
Кристалл в виде цилиндра помещают между двух параллельных зеркал — резонаторов.
Это комплект зеркал — резонатор. А сами зеркала зеркала и есть. И совсем не обязательно они должны быть параллельными — есть разные типы резонаторов. Да и помнится, резонатор не всегда есть — в каких-то типах лазеров (рентгеновский от взрыва вроде как) он не нужен — хватает одного прохода.
даже с таким прочным материалом, как титан
Очень чистый титан — мягкий и пластичный металл. :)
С Земли посылали лазерный луч
Там, помнится, была дополнительно оптическая схема, чтобы этот луч не слишком-то разошёлся в диаметре.
Если есть лазер нужной мощности, то любой желающий тоже может получить отражённый луч, если очень точно прицелится.
Посчитайте размер пятна на Луне ради интереса. Будете удивлены насчёт «точно прицелиться». :)
Некоторые типы лазеров могут излучать настолько короткие импульсы, что их можно использовать для запуска и анализа химических реакций.
Это делается, например, модуляцией добротности резонатора (и всякими синхронизациями мод) на самом обычном твёрдотельном лазере.
Термоядерный синтез. Да-да, тут нет ошибки.
Проверил календарь. Об этом ещё в СССР писали и не раз. Неужели кто-то не знает? :O
или химические лазеры мощностью до 20 мегаватт.
Тут надо вспомнить, что не импульсная мощность (как у твёрдотельных), а в непрерыве. :) С соответствующим расходом компонентов (что-то около тонны в секунду нам говорили на лекциях).
За счёт узкого луча лазера очень облегчает прицеливание (правда, стрелка можно спалить);
Ставьте ИК и смотрите в ПНВ. :)
Системы обнаружения снайперов, принцип которых основывается на отражении от какого-либо светочувствительного объекта (прицела или сетчатки глаза);
И там идёт поиск прицельной сетки, как следовало из описания прибора противодействия снайперам.
для твердотельных меньше 1%.
Это разве что для рубина. Обычно, больше 1%. А с диодной накачкой счёт на десятки процентов.
Лазерная маркировка и гравировка — хотите получить вечное изображение на поверхности детали? Тогда забудьте про краску.
Нет механического и температурного воздействия на деталь;
Ага-ага, конечно. Мелкие пластинки выгибает только в путь.
Даже на приложенном видео видно, что пластина с шаттлом ходуном ходит: https://youtu.be/sLUBPGP9vE0?t=192
Хорошая лекция на тему лазерного оружия есть у Марка Солонина. Очень доходчиво.
По логике свет должен отражаться от одной пластины к другой и переводить как можно большее количество атомов в возбуждённое состояние.
По логике, свет внутри резонатора как раз это возбуждённое состояние сбрасывает с вынужденным излучением.
Светомеч из Далёкой-далёкой, вообще-то, плазменный. Там специальный регулятор длины клинка обеспечивает закольцовку дуги от дальнего конца. Бластеры тоже стреляют плазменными зарядами. Даже турболазеры, несмотря на название, тоже стреляют тибанновой плазмой, хоть и с лазерной накачкой.
А при обсуждении лазерного оружия IRL не упомянут важный момент: проблема рассеяния луча.
Вот про рассеивание луча хотелось бы поподробнее.
Насколько я понимаю, в общем случае всё зависит от того, как сфокусировали. Если луч проходит через нормальную линзу, то он должен оставаться строго параллельным (вы поняли, что я имею в виду) и, соответственно, не рассеиваться с расстоянием. Другое дело что чем больше расстояние, тем точнее должна быть линза, а этого технически трудно достичь, поэтому на большой дистанции пучок так или иначе будет давать широкое пятно.
Дифракция. Вы никогда не сможете сделать "параллельным" луч. Только сфокусировать. Чем больше расстояние - тем больше "линза" нужна. На расстоянии в пару километров, вам нужна линза размером со стадион. Ну и так далее...
Размером со стадион - это в ширину или в толщину? Если на выходе луч имеет размеры в пару миллиметров, то не очень понятно, как ему поможет такая линза.
Более практический вопрос: можно ли с помощью, допустим, сложной системы линз (размером примерно о ствол пушки и ценой с танк) добиться того, чтобы луч лазера на расстоянии 10-20-100 км (сколько?) давал пятно размером около полсантиметра.
Чтобы получить пятно в 5мм на расстоянии в 10км для, допустим, длины волны 555нм (видимый, зелёный), ваша фокусирующая система линз должна иметь диаметр основной линзы объектива примерно 35см.
Для расстояния в 20км нужно либо согласится на линзы вдвое шире, либо на пятно у цели вдвое шире, либо уменьшить длину волны вдвое (уже невидимый ультрафиолет). Ну, и так далее для 100-200км.
PS кстати, вот видео на котором нечто похожее наглядно изображено. Обратите внимание, как на 14:00 там подстраивают длину фокусировки.
Мы находимся в атмосфере. В ней болтаются атомы газов, куски твёрдого вещества, а ещё она постоянно движется и перемешивается, что добавляет ещё и неоднородность по плотности.
Как-то Прохоров и Басов в статье, как будто мимо проходили, а нобелевка так, чтобы Таунсону не скучно было.
Так всем же приличным людЯм со светлыми лицами известно, что советская наука только переписывала научные труды зарубежных ученых, которые грузовиками поставляла им советская разведка. Как там у Михалкова в «Неоконченной пьесе»… «Ну не может чумазый играть».
Да и вообще, без этих фамилий данная история выглядит более правильной, более гладкой, без всяких досадных заусенцев.
потребуется затратить 21 кВт энергии для «накачки». Представьте, сколько будет весить батарея, которая сможет обеспечить такую мощность даже на один выстрел?
Всё-таки энергия измеряется в джоулях, либо кВт*ч, а не в кВт. Если эти 21кВт тратятся в течение секунды, это 21кДж, либо 5.8Вт*ч. В принципе, энергии достижимые для сборки из высокотоковых аккумуляторов
Например, пуля калибра 7,62 мм обладает дульной энергией 2100 Дж энергии.
Это уж очень упрощённо. Ни массы пули, ни скорости не указано, а уже джоули считаем.
Алюмо-иттриевый лазер с легированным неодимом Nd:YAg
Вот что-то в этой формуле я, как химик, не распарсил. Серебро вижу, а люминий как-то не очень.
Понятно, скопировано откуда-то, но мы же не журналисты какие-то, глазками надо смотреть, вдруг источник журналисты писали...
В общем - неплохо, но явно есть, куда расти.
Плохо что не ознакомились с физической составляющей проблемы создания боевых лазеров, а она очень интересна (и все фантасты о ней даже не задумываются), так как препятствует тому самому боевому использованию.
Эта фундаментальная проблема называется "расходимостью". Для лазеров измеряется в ТД (тысячные дистанции).
Поэтому любое практическое применения лазера требует такого весьма уязвимого объекта как зеркало. А оно, помимо всего прочего, весьма инертно и массивно. Поэтому даже задача "ведения цели" очень сложна. И выходит, что лазеры скорее "подогревают" цель, чем режут.
Кстати, интересно, что в StarWars (которые фильм) "Звезда смерти" имеет что-то похожее на большое зеркало. Но вместо этого рисуются шесть отдельных лазеров, которые собираются в один где-то в пустом пространстве. Сделали бред из нормальной задумки
Насколько я помню из раннего, лазерные ружья в первую очередь интересны, чтобы ослеплять датчики. С распространением боевых дронов и вообще боевых роботов эта тема становится всё интереснее.
Я не знаю, удобно ли боевым лазером ослеплять вражеских солдат. Но если удобно - то это получается очень эффективный (и по своему гуманный) способ "уничтожения живой силы".
Да, вон рядом статья про кибернетические глаза как раз.
Ну и, конечно, слепота необратима, но более гуманна, чем смерть от "конвенциональных" вооружений.
Под запретом находится лазерное оружие, которое специально сконструировано и имеет в качестве основной боевой задачи (или одной из главных задач) необратимое ослепление солдат противника.
Основной запрещающий документ — это «Протокол IV об ослепляющем лазерном оружии (Дополнительный протокол) к Конвенции о запрещении или ограничении применения конкретных видов обычного оружия, которые могут считаться наносящими чрезмерные повреждения или имеющими неизбирательное действие», он вступил в законную силу 13 октября 1995 года, дополнительный протокол был подписан в Вене.
Это-ж сколько должно быть время экспозиции носимого лазера или мощность стационарного, чтобы человек необратимо ослеп на оба глаза. Разве что за лазерной установкой, выступает Цирк дю Солей и вражеские солдаты открыв рты и не мигая заворожены выступлением...
В ретроспективе создания лазеров как-то незаслуженно забыт Жорес Алферов с его идеей гетеропереходов (1963), благодаря которой и развился класс полупроводниковых лазеров, который и дал, что "спустя 60 лет с момента его появления лазер практически повсюду: сканеры штрих-кодов в магазинах; CD, DVD и Blu-Ray диски; лазерные дальномеры; лазерные принтеры; голографические изображения и так далее".
Останутся ли лазеры уделом фантастики