hotchpotch/wikipedia-multilingual-ir-pairs huggingface dataset:
ضفدع العناية بالصغار
ما هو معروف، عن عناية الضفادع بنسلها، قليل، ومع ذلك، يقدر بأن 20% من البرمائيات تعتني بصغارها، بطريقة أو بأخرى، وهناك أنماط كثيرة من صور السلوكيات الأبوية، مثلا بعض الأنواع، كضفدع السهم السام، تضع بيوضها، على أرضية الغابة، وتقوم بحمايتها، من خطر المفترسين، وتحرص على بقاء بيوضها رطبة. بعض الضفادع، تبول على البيوض، لتحميها من الجفاف. وبعد أن تفقس البيوض (في بعض الأنواع) تحمل الأنثى الصغار على ظهرها، وتذهب بهم إلى أيكة ماء حيث يقوم الوالدين بالعناية بها معا، حيث يضعا بيوضا غير مخصبة في الأيكة المائية لكي تتغذى منها الشراغف حتى تنمو ويتم تحولها. تحمل إناث أنواع أخرى من الضفادع البيض والشراغف على أرجلها الخلفية أو على ظهورها، بينما يقوم بعضها الآخر، بحماية الصغار بوضعها داخل جسمها، فضفدع الجيب الأسترالي يضع صغاره، في جيب على جانب جسمه، حتى تكبر ويتم تحولها، وهنالك ضفدع أسترالية، تفعل ما هو أعجب، ومن المحتمل أن تكون قد انقرضت، تسمى ضفدع الحضانة المعوية، إذ تبتلع الشراغف، الت تواصل نموها داخل المعدة، ولكن ذلك لم يكن ليحدث لو لم تعطل الأم فعالية الإفراز الحامضي المعوي، واحباط الحركة الدودية للجهاز الهضمي.أيضا تقوم بعض الأنواع من الضفادع، باستخدام ضفادع أخرى، كأم بديلة، لمراقبة البيض والمسكن.
ضفدع النقيق
تصدر بعض الضفادع، أصوات نقيق، تسمع من مسافة تتعدى الميل، إذ أن الصوت خاصية تميز أنواعها، وهو يصدر حين مرور الهواء إلى الحنجرة في الحلق، وفي معظم أنواع الضفادع، ثمة كيس يتكون من غشاء جلدي، تحت الحلق أو في طرف الفم، ينتفخ كالبالون، أثناء زيادة الصوت.
ضفدع النقيق
يدرس حقل علم السلوك العصبي نظام الدائرة العصبية، التي تشكل أداء الصوت لدى الضفادع. بعض الضفادع ينعدم لديها كيس الصوت، مثل الضفادع من أجناس (Heleioporus وNeobatrachus)، ومع ذلك، ما زالت هذه الأنواع، تصدر أصوات عالية، لأن فمها، يحتوي على فراغ يعمل كغرفة ترديد الصدى تزيد من قوة الصوت. الأنواع التي لا تمتلك كيس للصوت، ولا تستطيع ترديد صوت عالي، تميل للسكنى، بالقرب من مصبات المياة، إذ أن صوت خرير الماء، يطغى على كل صوت. السبب الرئيس للنقيق عند الضفادع، تمكين الذكور من جذب شريك تزاوج.و صوت الذكور سواء كان فردي أم جماعي يسمى كورس، انثوات بعض الضفادع، تصدر صوت استجابة للغزل تعمل كمحفز للذكر، لزيادة التكاثر في مستوطنة الضفادع، بينما يصدر الضفدع الذكر، صوت تنبيه عندما يركبه ذكر آخر بطريق الخطأ، والأنواع الاستوائية، تصدر صوت مطر اعتمادا على رطوبة الجو، للإعلان عن قرب هطول المطر، والعديد منها تصدر أصوات تعلن بها عن ملكيتها على رقعة معينة من الأرض وتنذر من خلالها الذكور الأخرى من الاقتراب من منطقتها، مع العلم أن جميع أصوات الضفادع تصدر حينما يكون الفم مغلقا تصدر بعض الضفادع صوت كنغمة عالية جدا بينما فمها مفتوح إذا ماشعرت بخطر داهم ولايعرف بالتحديد مدى تأثير هذا الصوت ولكن يعتقد أنه صوت تضليل لجذب عدد من الحيوانات مما يؤدي إلى تشتيت انتباة الحيوان المفترس.
ضفدع أماكن الانتشار وحماية الضفادع
تستوطن الضفادع في معظم أنحاء العالم تقريبا، باستثناء المناطق القطبية، وعدد من جزر المحيطات، وأكثر تنوع لتجمهرات وعشائر الضفادع، موجود في المناطق الاستوائية من العالم، حيث المصادر المائية كثيرة ومتوفرة، وسهلة الوصول، وبعض الضفادع تقطن في المناطق اليابسة من العالم، حيث الوصول لمصادر الماء، ليس بالأمر السهل، وللبقاء وحفظ النوع، يتم الاعتماد على بيئات محددة.الضفدع الأسترالي من جنس cyclorana والضفدع الأمريكي من جنسptemohyla تدفن نفسها تحت أرض، مياها غير قابلة للتسرب، وتدخل في حالة بيات شتوي لا تخرج منها الا حين هطول الأمطار، فتجد لها مستنقع مؤقت للتكاثر، حيث يكون تطور البيض والشراغف سريع جدا، مقارنة ببقية الضفادع، لذلك تكتمل عملية التكاثر قبل جفاف المستنقع. بعض أنواع الضفادع تكيفت للعيش في المناطق الباردة ومثال على ذلك ضفدع الخشب الذي تمتد أماكن انتشاره وصولا إلى شمال الدائرة القطبية حيث يقوم بدفن نفسه أثناء البرودة الشديدة وتتجمد معظم أجزاء جسمه.
ضفدع أماكن الانتشار وحماية الضفادع
تجمهرات الضفادع بدأت في التراجع بشكل محزن منذ عام 1950 ويعتقد أن أكثر من ثلث أنواع الضفادع مهددة بخطر الانقراض والاختفاء من العالم وأكثر من 120 نوع يظن العلماء انها اختفت منذ العام 1980 من بين هذه الأنواع العلجوم الذهبي من كوستاريكا وضفدع التكاثر المعوي الأسترالية الملوثات والتغيرات المناخية وتكاثر منافسي الضفادع من الحيوانات الأخرى وظهور مرض (chytridiomycosis) الذي يفتك بالبرمائيات كلها عوامل أدت لتراجع تجمهرات الضفادع بشكل ملحوظ. يعتقد علماء البيئة أن البرمائيات بما فيها الضفادع هي مقياس ممتاز لسلامة النظام البيئي الخارجي بسبب موقعها المتوسط من سلسلة الطعام.جلدها النفاذ وحياتها الثنائية في الماء واليابسة يظهر ان مرحلة البيض والشرغوف هي أكثر ما يعاني من التراجع والانحسار بينما تلك التي تتطور بشكل مباشر تكون أكثر مقاومة للعوامل البيئية وفي دراسة كندية أجريت عام 2006 أظهرت أن أكثر ما يهدد الضفادع هي حركة المرور بالقرب من مواطنها. وفي بعض حالات برامج تنمية واكثارالضفادع في الأسر كان أمر ممتاز لانه خفف الضغط عن تجمهرات الضفادع التي تعاني من التناقص في مايو 2007 تقرر اعتماد نوع معين من البكتيريا الدقيقة قد يحمي البرمائيات من مرضchytridiomycosis رواد علم الحيوان والأحواض المائية حول العالم أعلنوا عن عام 2008 عام حماية الضفادع للفت الانتباه إلى المشاكل والمخاطر التي تواجه الضفادع في بيئاتها.
ضفدع الضفادع تاريخ إحاثي
منذ اكتشاف العصر البرمي المبكر، أي قبل 290 مليون سنة، عاش ضفدع قديم، يشابه السلمندر في بعض الصفات. أول ضفدع معروف كان يسمى Triadobatrachus، اكتشفت له إحاثة منذ 250 مليون سنة في جزيرة مدغشقر إبان العصر الترياسي. له جمجمة عريضة، مع تجاويف عينين كبيرة، وهو يشبه البرمائيات الحديثة بحسب ملامح الخطوط الإحفورية، مع اختلافات في منطقة عظمة الحرقفة، وجسمه أطول بعدد فقرات أكثر، مع وجود فقرات ذيلية منفصلة، تؤدي عمل الذيل، علما بأن الضفدع الحديثة بدون ذيل، والفقرات التي كانت تشكل الذيل اندمجت لتشكل فقرة عصعصية، عظام الساق للضفدع الأحفوري، مفصولة ومنفردة عن بعضهما، مما يجعله على الأرجح حيوان لا يجيد القفز.
ثمة ضفدع أحفوري آخر اكتشف في أريزونا عام 1985 ويدعى بروساليروس يعود تاريخه الإحاثي تقريبا إلى فترة ضفدع Triadobatrachus وهو لم يكن لديه أرجل كبيرة، لكنه كان يمتلك المبنى النمطي للحوض ذي الثلاث محاور المميز لضفادع هذه الأيام، وعلى خلاف ضفدع Triadobatrachus كان بروساليروس تقريبا، فاقد للذيل.
ضفدع الضفادع تاريخ إحاثي
أحدث ضفدع حقيقي هو فيريلا من العصر الجوارسي المبكر (188-213) مليون سنة عرف بحسب الأحفورة من طبعة ظهره وبطنه، التي تدل على حيوان فرد، حجمه من الأنف حتى فتحة الإست 33 مم. تعدّ Notobatrachus من العصر الجوراسي الوسيط أحدث قليلا أي حوالي 155-170 مليون سنة، متشابهة مع عديمات الذيل، والتي من المرجح أنها واصلت تطورها في الفترة الجوراسية. والتطور الرئيسي حدث بتقلص الجسم وصغر حجمه وفقدان الذيل. وأحدث إحاثة مسجلة لضفدع حديثة كان لSanyanlichan التي عاشت قبل 125 مليون سنة، وكانت تمتلك كل مواصفات الضفدع الحديثة، مع فارق، أنها كانت تمتلك 9 فقرات بدل الثمانية الموجودة في ضفادع أيامنا، تجدر الإشارة في هذا الجانب أن إحاثات وأحافير الضفادع وجدت في جميع القارات بما في ذلك قارة أنتاركتيكا.
ضفدع الضفادع استخدامات في الزراعة والأبحاث
تستخدم الضفادع على نطاق تجاري لأغراض متعددة، فهي تستخدم كمصدر غذائي، وأرجلها تعدّ مقبلات شهية في بلدان مثل فرنسا والصين وشمال اليونان والفلبين وبعض ولايات الجنوب الأمريكي- سيما لويزيانا. كذلك يتم استخدامها في إجراء دروس عن العمليات الجراحية في المعاهد والجامعات وصفوف التشريح، ولهذا الغرض، يتم حقنها بمادة تبرز وتضخم أعضاءها الحيوية، ومع ذلك في السنوات الأخيرة، تقلصت هذه الدروس إلى حد بعيد سيما بعد الإعلان عن الأخطار التي باتت تتهدد الضفادع في مواطنها.
ضفدع الضفادع استخدامات في الزراعة والأبحاث
في الحقل العلمي، كان للضفادع استخدامات مهمة خلال التاريخ العلمي. في القرن الثامن عشر اكتشف العالم البيولوجي لويجي جالفاني، الصلة بين الكهرباء والجهاز العصبي من خلال دراسة للضفادع، وضفدع المخلب الأمريكي الأول الذي استخدم على نطاق واسع في المعامل، وبفضلة أجري بحث على هرمون HCG الموجود في بول الحوامل، وتم حقنه في أنثى ضفدع تدعى X.laevis مما أدى لتسريع الإباضة لديها. وفي عام 1952 استنسخ روبرت بريجز وتوماس كنج ضفدع بواسطة تقنية SCNT (النقل النووي للخلايا الجسدية) وهي نفس التقنية التي استخدمت فيما بعد لاستنساخ النعجة دولي وكانت تجربتهم تعدّ الأولى التي حازت نجاح.
إضافة لاستخدام الضفادع في أبحاث الاستنساخ وفي فروع أخرى من علم الأجنة، استخدم العلجوم الأخضر في الماضي في أبحاث فحص الحمل لدى النساء، وقد نجح الباحثين في فحص تأثير السائل المنوي لذكر العلجوم على بول المرأة واتضح أن الخلايا المنوية إذا سبحت في اتجاه البول فهو علامة على أن المرأة حامل، ومنذ ذلك الحين أخذت طرق فحص الحمل في التطور حتى أصبحت هذه الطريقة من الطرق القديمة التي لم تعد مستخدمة.
بدأ البيولوجيين، في استخدام ضفدع القيطم كعينة اختبار احيائية لأنه من السهل تربيتها في الأسر، ومن السهل التأثير على أجنتها، لكن الملاحظ أنه في الفترة الأخيرة بدأ الباحثين في التخلي عن ضفدع x.laevis الذي تبلغ فترة تكاثره، من عام حتى عامين، والتعويل على ضفدع x.rtopicalis نظر الآن فترة تكاثره تبلغ خمسة أشهر وهو ما سوف يساعد في تقدم أبحاث حل الشفرة الجينية لهذا الضفدع حتى عام 2015. ومن الفوائد الأخرى المرجوة من الضفادع، أنهم وجدوا في الببتيد الذي يفرزه ضفدع الشجر الأسترالي الأبيض مادة تدمر فيروس الإيدز بدون الإضرار بخلايا T (نوع من خلايا الدم البيضاء).
ليزر
الليزر أو تكثيف الضوء بالانبعاث المحفز للإشعاع (بالإنجليزية: Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation اختصاراً LASER) هو جهاز ينبعث منه الضوء من خلال عملية تضخيم ضوئي تعتمد على الانبعاث المستحث للإشعاع الكهرومغناطيسي. تكون فوتوناته متساوية في التردد ومتطابقة الطور الموجي حيث تتداخل الموجات وقد تعضدد بعضها البعض مما يُحدث تقوية للشعاع الضوئي. عملية تداخل الموجات يمكن أن يكون تداخلا بناءً بين موجاتها لتتحول إلى نبضة ضوئية ذات طاقة عالية وشديدة التماسك زمانيا ومكانيا ذات زاوية انفراجها صغيرة جداً ؛ أو تتداخل الموجات تداخلا غير بناء فيختفي الضوء. تم بناء أول ليزر في عام 1960 من قبل ثيودورهارولد مايمان في مختبرات أبحاث هيوز، بناءً على العمل النظري الذي قام به تشارلز هارد تاونز وآرثر ليونارد شاولو.
ليزر
بسبب طاقتها العالية وزاوية انفراجها الصغيرة جداً تستخدم أشعة الليزر في عدة مجالات أهمها القياس كقياس المسافات الصغيرة جداً أو الكبيرة جداً بدقة متناهية ويستخدم أيضاً في إنتاج الحرارة لعمليات القطع الصناعي وفي العمليات الجراحية خاصة في العين ويستخدم أيضاً في الأجهزة الإلكترونية لتشغيل الأقراص الضوئية.
. كما أن بعض الجهود المبذولة حالياً لتحقيق الاندماج النووي للهيدروجين تستخدم أجهزة ليزر ضخمة للتوصل إلى اندماج الهيدروجين وتحوله إلى هيليوم ، وهو التفاعل الذي يتم في الشمس والنجوم وتنتج حرارتها، (انظر اندماج بحصر القصور الذاتي.)
ليزر مقدمة
يستخدم الليزر أشعة ضوئية احادية الطول الموجي أي لها نفس طول الموجة وهي تتولد في أنواع معينة من البلورات النقية. ويعمل جهاز الليزر على تسوية طور الموجات الضوئية بحيث تكون جميعها في نفس الطور، فتشتد طاقتها. يبين الشكل المجاور الموجات الضوئية التي هي في نفس الطور، فيحدث ما يسمى في الفيزياء تداخل بناء للموجات الضوئية.
ويمكن تشبيه نبضة شعاع الليزر بالكتيبة العسكرية حيث يتقدم جميع العسكر بخطوات متوافقة منتظمة. وبينما يشع المصباح عادي الضوء في موجات ضوئية مبعثرة غير منتظمة فلا يكون لها طاقة الليزر، فتكون كالناس في الشارع كل منهم له اتجاه غير الآخر. ولكن باستخدام لبلورات من مواد مناسبة (مثل الياقوت الأحمر) عالية النقاوة يمكن تحفيز إنتاجها لأشعة ضوئية من لون واحد (أي ذو طول موجة واحدة) وكذلك تكون في طور موجي واحد. عندئذ تتطابق الموجات على بعضها البعض - عن طريق انعكاسها عدة مرات بين مرآتين داخل بلورة الليزر فتصبح كالعسكر في الكتيبة - فتنتظم الموجات وتتداخل تداخلا بناء وتخرج من الجهاز بالطاقة الكبيرة المرغوب فيها.
ليزر طريقة عمل الليزر
ويعمل جهاز الليزر على توليد و انعكاس ضوء ذو لون واحد، أي ذو طول موجة واحدة بين المرآة الخلفية (3) وعدسة خروج شعاع الليزر (4). ويتم ذلك بتحفيز الوسط الليزري (1) على إنتاج ذلك اللون من الضوء؛ وهي خاصية من خصائص البلورة المختارة أو الوسط الليزري (يمكن أن يكون الوسط غاز معين ، مثل ثاني أكسيد الكربون). وبعد انعكاس أشعة الضوء داخل الوسط عدة مرات بين (3) و (4) تصل الموجات الضوئية المتجمعة إلى وضع التناسق . عندئذ تتميز الموجات الضوئية بانتظام طورها(خطوتها) وتخرج من العدسة (4) كشعاع ليزر شديد الطاقة.
الشكل ص: يوضح مستويات الطاقة للإلكترونات في ذرة النيوديميوم . في حالة عدم اثارة ذرة النيوديميوم تشغل الإلكترونات المستوى القاعي (مستوى الطاقة السفلي في الشكل). ولكن يمكن إثارة الإلكترون بواسطة جهاز يصدر أشعة من الخارج أو كهرباء (تسمى مضخة ) فيثار الإلكترون ويرتفع إلى مستوى طاقة أعلى ؛ إلا أنه لا يبقى فيه طويلا وخلال ما هو أقل من ثانية يهبط إلى مستوى طاقة متوسط F ، وفي هذا المستوى من الطاقة يستطيع الإلكترون البقاء فيه عدة ثوان.
ليزر طريقة عمل الليزر
تعمل المضخة الضوئية على إثارة عدد كبير من الإلكترونات في الوسط الليزري وتبقى عدة ثوان في المستوى F ؛ إلا انها سرعان أن تهبط كمجموعة من مستوى الطاقة F إلى مستوى الطاقة المنخفض I . انتقال الإلكترونات في البلورة من مستوي الطاقة المرتفع F
إلى مستوى الطاقة المنخفض I يكون مصحوبا بإطلاقه شعاع ضوء ذو طول موجة طولها 1064 نانومتر (هذه خاصية بلورة الليزر). تنطلق تلك الأشعة ذات طول الموجة 1064 نانومتر دفعة واحدة وتنعكس عدة مرات بين المرآتين فتتناسق أطوال تلك الموجات وتخرج من المرآة النصف شفافة (4 في الشكل س ) وتكون بذلك قد تناسقت ووصلت إلى قوتها وتصيب الهدف.
فمن مواصفات الشعاع الخارج (شعاع الليزر) الهامة أن لون ضوؤه واحد ، أصفر أو أزرق أو بنفسجي ، أو قد يكون أشعة تحت الحمراء ، كما توجد ليزرات تصدر أشعة إكس. وبالنسبة إلى جهاز الليزر فله خاصيتان مهمتان :
ليزر طريقة عمل الليزر
قد يكون سطح العدسة الداخلي مستويا أو مقعرا وذلك بحسب الغرض المرغوب فيه. ويطلى السطح الداخلي للعدسة بطلاء فضي نصف عاكس حتى يستطيع شعاع الليزر الخروج من الوسط إلى الخارج. وإذا كانت هناك رغبة في تجميع الشعاع الخارج وتركيزه في بؤرة يكون السطح الخارجي للعدسة مقعرا. كما يـطلى السطح الخارجي بطلاء يمنع الانكسار، لكي يتيح خروج شعاع الليزر الناتج من دون فاقد.
يعتمد عدد الانعكاسات لأشعة الضوء المتراكمة داخل الوسط الليزري على نوع الوسط المستخدم. ففي "ليزر الهيليوم-نيون " نحتاج إلى درجة انعكاس للمرآة بنسبة 99% لكي يعمل الجهاز بكفاءة. وأما في حالة "ليزر النيتروجين" فلا حاجة للانعكاس الداخلي (درجة انعكاس 0%) حيث أن ليزر النيتروجين يتميز بدرجة فائقة عل إنتاج الأشعة. ومن جهة أخرى تعتمد خواص العدسة المتعلقة بانعكاس الضوء على طول موجة الضوء. ولهذا يـُعطي للخواص الضوئية للعدسة عناية خاصة عند تصميم جهاز ليزر.
ليزر استخدامات الليزر
يستخدم الليزر حاليا في مجالات متعددة كاستعمالها في الأقراص المدمجة وفي صناعة الإلكترونيات وقياس المسافات بدقة -خاصة أبعاد الأجسام الفضائية- وفي الاتصالات. كما تستخدم أشعة الليزر في معالجة بعض أمراض العيون حيث يتم تسليط أشعة ليزر عالية الطاقة على شكل ومضات في نقطة معينة في العين لزمن قصير -أقل من ثانية-. ومن أمراض العيون التي يستخدم فيها الليزر:
كما يستخدم الليزر في العمليات الجراحية مثل جراحة المخ والقلب والأوعية الدموية والجراحة العامة إزالة الشعر. في عام 1960 اخترع جهاز الليزر الذي يطلق الأشعة وحيدة اللون والاتجاه ويمكن أن تتركز بدرجة عالية بوساطة عدسة محدبة. كما أن هناك الكثير من المواد القادرة على إطلاق أشعة الليزر منها المتجمدة (الياقوت الأحمر وزجاج النيوديميوم)
, والغازية (الهيليوم والنيون والزينون) مواد شبه موصلة (زرنيخ، الجاليوم وانتيمون الإنديوم)
ليزر في الصناعة
عندما يجري تحفيز جهاز الليزر بوساطة الكهرباء أو الضوء ترتفع طاقة ذرات الوسط (ولتكن بلورة) من المستوى الأدنى إلى المستوى الأعلى، وتعاود الانخفاض إلى مستوى الطاقة الأدنى مرورا بالمستوى الأوسط نتيجة عدم استقرار الإلكترونات الواقعة في مستوى طاقة عال ، عندها تنبعث الفوتونات من الإلكترونات المثارة في جهاز الليزر وتخرج الفوتونات (الإشعة) بعد تناسقها من الجهاز بطاقة كبيرة .
ويأمل العلماء باستعمال تلك الطريقة في التوصل إلى الاندماج النووي للعناصر الخفيفة مثل الهيدروجين الثقيل والتريتيوم والليثيوم بغرض إنتاج طاقة الإندماج الحرارية البالغة وتحويلها إلى طاقة الكهربائية تستخدم في المصانع والبيوت والإنارة . في تجربة حديثة أعلنت عنها وزارة الطاقة في الولايات المتحدة الأمريكية بتاريخ 13 يونيو 2022 عن نجاح منشأة الإشعال الوطنية في احراز تقدم كبير بطريقة الحصر والإشعال بالليزر)أن آلة الاندماج اندماج بحصر القصور الذاتيالمختبرة في معمل برينستون لفيزياء الليزر ( والتجربة تعمل بتسليط 192 جهاز ليزر قوي يصدروا أشعة إكس مركزة على حبيبة وقود نووي ) قد أنتجت 20% من الطاقة زيادة عن طاقة تشغيل الجهاز.
ليزر في الصناعة
وتستخدم أنواع من أجهزة الليزر كالموصوفة أعلاه ولكن تعمل بطاقات أقل، تصل حرارتها إلى بين 1000 و 1800 درجة مئوية في الصناعة في قطع ألواح الصلب، قد يصل سمك اللوح منها 3 سنتيمتر. وميزتها أنها تقطع بدقة متناهية حيث يُوجه جهاز الليزر بوساطة الحاسوب.
ومن استخدامات الليزر لحام المواد الصلبة والنشطة والمواد التي تتمتع بدرجة انصهار عالية مع امتيازها بدقة التصنيع بسبب إطلاقها لحزمة كثيفة ضيقة مركزة، كما تستطيع أشعة الليزر فتح ثقب قطره 5 ميكرومتر خلال 200 ميكروثانية في بعض المواد الصلبة (الماس والياقوت الأحمر والتيتانيوم) وبفضل قصر زمن التثقيب لا يحدث أي تغير في طبيعة المادة (لا يحدث انصهار أو تحولات في بنية المادة).
ليزر في الصناعة
كما لها استخدام مهم آخر وهو قياس المسافات بدقة متناهية، سواء المسافات القصيرة أو الطويلة. وأشعة الليزر تستطيع قياس عشرة امتار دون إحداث خطأ يتجاوز واحد على عشرة آلاف من المتر.كما استخدمت أشعة الليزر في تحديد بعد القمر عن الأرض. وقد تم ذلك في السبعينيات حيث وضع رواد الفضاء على القمر مرآة لعكس الليزر عند سقوطه عليها، وبعد ذلك وُجه شعاع ليزر من الأرض إلى القمر وبانعكاسه على المرآة على سطح القمر وعودته إلى الأرض استطاع العلماء حساب بعد القمر عن الأرض بدقة لم يتوصلوا إليها من قبل.
وهي تستخدم أيضا في تحديد الأهداف بدقة بالغة جدا، حيث أن كان الهدف على مسافة 20 كم ووجهنا شعاع ليزر فسوف ينحصر مقطع الشعاع في دائرة ضوئية قطرها 7 سم فقط. وإذا أطلقت إلى القمر فسيكون قطر الدائرة المشكلة 3,2 كم فقط.
وتجري في أمريكا أبحاثا هائلة لاستخدام الليزر ذو طاقة عالية جدا لتدمير الصواريخ المعادية عاليا ًً في الفضاء قبل وصولها إلى أمريكا، واستطاعوا تحقيق بعض النجاح على هذا الطريق ولكن الأبحاث لا زالت مستمرة، أولا لإتقان هذه التكنولوجيا الجديدة، ثم بناء شبكة عظمي لاكتشاف الصواريخ المعادية حين انطلاقها، ويتبع ذلك توجيه أجهزة الليزر القوي (أو سلاح الليزر) على الصاروخ المعادي لتدميره في الفضاء، وتتضمن هذه التكنولوجيا أيضا استخدام الأقمار الصناعية وقيامها بدور في هذا النطاق. وقد رصدت الولايات المتحدة أموالا باهظة لإحداث تقدم في هذا المشروع.
ليزر تركيب الليزر
مصدر الضخ هو الجزء الذي يوفر الطاقة لنظام الليزر. أمثلة على طرق الضخ ك (الضخ الضوئي، أنفراغ كهربائي، تفاعل كيميائي، تطبيق فرق كمون مستمر، أثارة بواسطة البلازما، ضخ بواسطة الحزم الألكترونية) ليزر الهليوم نيون (HeNe) يستخدم طريقة الأنفراغ الكهربائي في خليط من غازي الهيليوم والنيون، بينما ليزر Nd:YAG  يستخدم طريقة الضخ الضوئي بواسطة فلاش زينون أو ليزر نصف ناقل، والليزر المستثار يستخدم طريقة التفاعل الكيميائي.
الوسط الليزري أو الوسط الفعال هو العامل الرئيسي لتحديد الطول الموجي للعملية، ولخصائص الليزر الأخرى. الأوساط الليزرية للمواد المختلفة لها طيف خطي أو طيف واسع. الأوساط الليزرية ذات الطيف الواسع تسمح بضبط ترددات الليزر. هناك المئات إن لم يكن الآلاف من الأوساط الليزرية التي تم توليد شعاع الليزر بها. (انظر قائمة أنواع الليزر للحصول على قائمة الأكثر أهمية). الوسط الليزري يتم إثارته عن طريق مصدر الضخ لتحقيق الأسكان المعكوس، وفي الوسط الليزري ينتج  الأصدار التلقائي أو المحثوث للفوتونات، ثم يتم تضخيمها في المجاوبة.
ليزر تركيب الليزر
السوائل مثل صبغة الليزر. وعادة ما تكون مذيبات عضوية كيميائية، مثل الميثانول، إيثانول أو الايثيلين جلايكول، والتي تضاف إليها الأصباغ الكيميائية مثل الكومارين، رودامين، فلوريسين. التكوين الكيميائي الدقيق لجزيئات الصبغة يحدد  الطول الموجي لعملية الليزر السائل.
المواد الصلبة مثل البلورات والزجاج. المادة الصلبة المضيفة عادة ما تكون مخلوطة مع بعض الشوائب مثل الكروم، النيوديميوم، الإربيوم أو التيتانيوم. المضيفات النموذجية تشمل: (الإيتريوم الألومنيوم العقيق)، (الإيتريوم الليثيوم الفلورايد)، الياقوت (أكسيد الألومنيوم) ومختلف أنواع الزجاج. أمثلة أوساط ليزر الحالة الصلبة تشمل: ياقوت تيتانيوم، الياقوت الكروميوم (عادة معروفة باسم روبي)، كروميوم ليثيوم (الكروم مع الليثيوم السترونتيوم الألومنيوم فلوريد).
أشباه الموصلات نوع من البللورات الصلبة مع توزيع أحادي أو مادة بمستويات أحادية مختلفة والتي بها تسبب حركة الإلكترونات عمل الليزر. ليزر أشباه الموصلات عادة ما يكون صغيرا، ويمكن ضخه بواسطة تيار كهربائي بسيط، مما يمكن استخدامهم في أجهزة استهلاكية مثل مشغلات القرص المضغوط. انظر ليزر نصف ناقل.
ليزر تركيب الليزر
المجاوب أو المرنان البصري، في أبسط أشكالها هي مرآتين متوازيتين توضعان حول الوسط الليزري لتؤدي إلى أنعكاس الضوء وتضخيمه. يتم تغشية المرآة مما يحدد الخصائص الانعكاسية.حيث تتألف المجاوبة من مرآتان الأولى عاكسة بشكل كلي والثانية عاكسة بشكل جزئي. والمرآة الثانية هي التي تولد الحزمة الليزرية لأنها تسمح لبعض الضوء بترك المجاوبة لإنتاج الشعاع اليزري.
الضوء الصادر عن الانبعاثات التلقائية، يتم عكسه بواسطة المرايا ثانياً داخل الوسط الفعال، حيث يتم تصخيمه بواسطة الانبعاث المستحث. الضوء قد ينعكس عن المرايا ويمر خلال الوسط الليزري عدة مئات من المرات قبل أن يخرج من التجويف. في أجهزة ليزر أكثر تعقيدا، يتم استخدام تكوينات من أربعة مرايا أو أكثر لتكوين التجويف. تصميم وتنسيق المرايا نسبة إلى الوسط الليزري يعتبر حاسما لتحديد الطول الموجي الدقيق وغيره من سمات نظام الليزر.
ليزر تركيب الليزر
الأجهزة البصرية الأخرى مثل المرايا الدوارة، المحولات، المرشحات والماصات يمكن وضعها داخل المرنان البصرية لإنتاج مجموعة متنوعة من التأثيرات على مخرج الليزر مثل تغيير الطول الموجي للعملية أو أنتاج نبضات من ضوء الليزر.
بعض أجهزة الليزر لا تستخدم تجويف بصري، ولكن بدلا من ذلك تعتمد على وسط بصري عال جدا لإنتاج تضخيم الانبعاثات المستحثة دون الحاجة إلى الارتداد من الضوء مرة أخرى إلى الوسط الليزري. أشعة الليزر هذه توصف بكونها شديدة الإضاءة، وتبعث ضوء قليل الاتساق ولكن ذا عرض نطاق مرتفع. لأنها لا تستخدم الارتداد البصري لا تصنف هذه الأجهزة في كثير من الأحيان بانها أجهزة ليزر.
ليزر أنواع ومبادئ تشغيل الليزر
موجات من الليزر متوفرة تجاريا. أنواع الليزر المبينة أعلاه تعطي خطوط الليزر المتميزة وطول الموجة. ونذكر أدناه أنواع الليزر التي تصدر ضوءا في نطاق الموجة الطويلة، والتقنية المتبعة واللون ونوع مادة الليزر.
تستخدم غازات كثيرة لإنتاج شعاع الليزر، وهي تستخدم في أغراض كثيرة.
. (HeNe) ليزر الهيليوم النيون الذي ينبعث في مجموعة متنوعة من الموجات في نطاق 633 نانومتر، وهو شائع في التعليم نظرا لتكلفتها المنخفضة.
يمكن أن ينبعث بقدرة عدة مئات كيلووات عند 9.6 ميكرومتر و 10.6 ميكرومتر، وغالبا ما تستخدم في صناعة القطع واللحام. تبلغ كفاءة ليزر ثاني أكسيد الكربون أكثر من 10 ٪.
ينبعث ضوء في نطاق طول الموجة من 351 نانومتر إلى- 528.7 نانومتر. اعتمادا على البصريات وأنبوب الليزر، وعلى عدد مختلف من خطوط الطيف الصالحة للاستعمال، لكن الخطوط الأكثر شيوعا هي 458 نانومتر و 488 نانومتر و514.5 نانومتر.
والنيتروجين عرضية التفريغ الكهربائي في الغاز عند الضغط الجوي. الليزر الغازي رخيص والأشعة فوق البنفسجية الناتجة لها طول موجة 337.1 نانومتر.
ليزر أنواع ومبادئ تشغيل الليزر
المعادن يزر ايون هي ليزر الغاز التي تولد موجات الأشعة فوق البنفسجية العميقة. الهليوم—فضية (HeAg) 224 نانومتر والنيون—النحاس (NeCu) 248 نانومتر مثالين. هذه الليزر بشكل خاص ls التذبذب الضيقة لأقل من 3 غيغاهيرتز، مما يجعلهم مرشحين للاستخدام.
الليزر الكيميائية تعمل بواسطة تفاعل كيميائي، ويمكن أن تحقق القوى عالية في عملية مستمرة، فعلى سبيل المثال، في ليزر فلوريد الهيدروجين (2700-2900 نانومتر) وفلوريد الديوتيريوم الليزر (3800 نانومتر) في رد فعل هو مزيج من الهيدروجين أو الديوتريوم الغاز مع نواتج الاحتراق من الاثيلين في ثلاثي فلوريد النتروجين.. كانوا اخترعها جورج C. بيمنتل.
مواد الليزر الصلبة تحتوي في العادة على «المنشطات» حيث تشوب بلورة أحادية بالأيونات التي توفر الطاقة اللازمة. وعلى سبيل المثال، كان أول ليزر يعمل هوليزر الروبين وهو مصنوع من بلورة الياقوت (الكروم - أكسيد الألمنيوم). كذلك يستخدم الكروم أو النيوديميوم كمشوبات. وينتمي إلى فئة ليزر الجوامد أيضا ألياف الليزر، باعتبارها وسيلة فعالة وعملية، وهي تستخدم في الكتابات على المصنوعات وأجزائها، كما تستخدم في لحام المعادن.
ليزر أنواع ومبادئ تشغيل الليزر
هي نوع من أنواع ليزر الجوامد، ولكن في المصطلحات العرفية الليزر «ليزر الحالة الصلبة» تستثني اشباه الموصلات من هذا الاسم.
النيوديميوم هو مشترك تشويب في مختلف البلورات الأحادية، بما في ذلك إيتيريوم (الثانية: ايفو 4)، إيتيريوم فلوريد الليثيوم (الثانية: YLF) وإيتيريوم الألومنيوم العقيق (الثانية: ان دي). كل هذه المشوبات يمكن أن تنتج ليزر عالي بلنسبة إلى طيف الأشعة تحت الحمراء بطول موجة 1064 نانومتر. وهي تستخدم لقطع المعادن واللحام ووسم المعادن والمواد الأخرى، وأيضا في التحليل الطيفي ولإعادة ضخ صبغة الليزر.
ليزر أنواع ومبادئ تشغيل الليزر
ليزر شبه الموصلات أيضا شائعة الاستعمال في ترددات أو أطوال موجة مختلفة، تستهدم لإنتاج الضوء 532 نانومتر (الأخضر، مرئيا)، 355 نانومتر الأشعة فوق البنفسجية و 266 نانومتر (الأشعة فوق البنفسجية) عندما يكون ضوء تلك الموجات مطلوبا
. إتيربيوم، هولميوم، الثوليوم، والإيربيوم هي الأخرى مشتركة في ليزر الجوامد في النطاق 1020-1050 نانومتر. إتيربيوم يستخدم في بلورات مثل روب واي بي دي:، روب واي:، روب واي، روب واي: أنظمة هوائية، روب واي: بنين، روب واي: CaF2، وعادة ما تعمل في مختلف أنحاء 1020-1050 نانومتر. فهي فعالة جدا ويمكن أن تعمل بالطاقة العالية بسبب عيب صغير الكم ارتفاع قوى للغاية في البقول قصير جدا لا يمكن أن يتحقق مع روب واي بي دي:. هولميوم - مخدر يغ بلورات تنبعث منها في 2097 نانومتر وشكل فعال الليزر التي تعمل على أطوال موجات الأشعة تحت الحمراء بقوة تمتصه الأنسجة الحاملة للمياه.. من هو، ان دي عادة ما تعمل في وضع نابض، ومرت عبر الألياف الضوئية الأجهزة الجراحية للمفاصل تطفو على السطح، وإزالة تسوس من الأسنان، وتتبخر والسرطانات، ويطحنون الكلى والمرارة الحجارة.
ليزر أنواع ومبادئ تشغيل الليزر
يستخدم ليزر الأشعة تحت الحمراء عادة كطيف ذو نبضة قصيرة جدا.ليزر التيتانيوم - الياقوت مشوّب (تي: الياقوت)
تنتج غاية القيود الحرارية في ليزر الحالة الصلبة تنشأ عن السلطة صفهم المضخة التي تتبدى في شكل حرارة والطاقة الطاقة الصوتية. هذه الحرارة، وعندما يقترن الحرارية العالية البصرية معامل (د ن / د تي) يمكن أن تؤدي إلى يصور فوتوغرافيا الحرارية، فضلا عن انخفاض كفاءة الكم.. يمكن لهذه الأنواع من المسائل يمكن التغلب عليها عن طريق الصمام الثنائي رواية أخرى، ضخت ليزر الحالة الصلبة، الصمام الثنائي ضخ رقيقة قرص ليزر.. القيود الحرارية في هذا النوع من الليزر يمكن تخفيفها باستخدام هندسة الليزر المتوسطة التي سمك هو أصغر بكثير من قطر شعاع مضخة.. هذا يسمح لمزيد من الانحدار حتى الحرارية في المواد. قرص ليزر رقيقة وقد ثبت أن تنتج ما يصل إلى مستويات كيلووات من الكهرباء.