Юный техник 1970-08, страница 36
Что танов фаэвр? Я пишу вам по поручению нашего класса. У нас разгорелся спор. Некоторые ребята говорят, что фазер и лазер одно и то же, а другие утверждают, что это совершенно разные вещи. Если вторые действительно правы, то расскажите, пожалуйста, о фазере; интересно узнать, кем и когда он был создан. В. В р ю з г и н, ученик 10-го класса школы № 13 г. Саратова По-английски LASER — простое сочетание первых букв довольно длинного, но зато точного названия физического процесса: Light Amplification b. Stimulated Emission of Radiation — усиление света индуцированным испусканием излучения Слово FASER получено заменой Light иа Fonons. Короче говоря, фазер — это усиление фоионов индуцированным... и т. д. Легко догадаться, что фазер в отличие от лазера усиливает не свет, а поток фоноиов или ультразвуковую волну. Практически это удалось осуществить благодаря уникальным свойствам кристаллов CdS, Cd, ZnO, GaAs, CdSe. Растягивая или сжимая их, можно получить иа поверхности отрицательные или положительные заряды. Кроме того, они полупроводники, электрическое сопротивление которых по желанию лег ко изменить. Нужно лишь освещать кристалл с разной интенсивностью. Пропустим, к примеру, через сульфид кадмия (CdS) продольную ультразвуковую волну. В кристалле возникает электрическое поле, направленное в ту же сторону, что и ультразвук. Теперь осветим кристалл. В нем повысится число свободных электронов (электронов проводимости), и его сопротивление уменьшится. Поле ультразвуковой волны, действуя на эти электроны, группирует их в своеобразные сгустки. Если приложить к граням кристалла напряжение, электроны будут ускоряться в одном направлении с ультразвуком. Регулируя напряжение, легко заставить их двигаться быстрее или медленнее. Когда сгустки распространяются быстрее ультразвука, электроны отдают свою энергию ультразвуковой волне. (На рис. 1 — белая стрелка опережает черную.) Она резко усиливается. По подсчетам ученых, усиление может достигать фантастической цифры — 10м! Писк комара, усиленный во столько раз, звучал бы в тысячу миллиардов раз громче реактивного двигателя! Долгое время специалистам не удавалось «приручить» усиленный ультразвук. Образцы кристалла во время опытов быстро нагревались, трескались и крошились. Но вот в 1968 году польскому профессору Сильвестру Калит-скому удалось построить первый в мире фазер (рис. 2). Около полувека люди с успехом применяют ультразвук при обработке деталей, в дефектоскопии, для коагуляции дыма, облаков, в гидролокации, радиоэлектронике, для массажа и диагностики больных, стирки белья и т. д. Фазеры неизмеримо повысят «работоспособность* ультразвука, откроют перед технологами новые возможности. Уже обнаружены, например, волнообразный перенос тепла в твердом теле, новый способ преобразования механической энергии в электрическую. Блестящие перспективы у фазеров в области ультразвуковой радиотехники. Причем если преимущества лазеров раскрываются в пустоте, космическом пространстве, то фазеры, наоборот, лучше использовать в какой-либо плотной среде, жидкой или твердой, где ультразвук затухает слабо. КРИСТАЛЛ СУЛЬФИДА КАДМИЯ Рис. 2. \ М- --Аа. 1- КВАРЦЕВЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ 35 |
