Фізичні основи роботи комп’ютера (стр. 18 из 21)
Рисунок 2.36 – Дія лазера
Дія лазера починається із збудження атомів хрому і їх переходів на енергетичні рівні F1 і F2. Потім кожен збуджений атом спонтанно (мимоволі, тобто невимушено) випромінює квант (нелазерного випромінювання) і, втративши частину своєї енергії, переходить на метастабільний рівень E. Далі, під впливом кванта, що вимушує, з лазерною довжиною хвилі (такі кванти є у випромінюванні лампи накачування) атом випромінює ще один такий же квант, узгоджений за фазою з тим, що вимушує, і переходить на свій основний енергетичний рівень.
Рівні досить широкі, і атоми хрому збуджуються багатьма довжинами хвиль світла накачування. Проте унаслідок нестабільності вони миттєво покидають рівні F і переходять на нижчий рівень E; при цих переходах випромінювання не відбувається, а енергія, що вивільняється, передається кристалічній решітці окислу алюмінію, де і розсіюється у формі теплових втрат. Проте з рівня E атом хрому випромінює вимушено і переходить внаслідок цього на основний рівень. Кванти, емітовані атомами хрому, багато разів відбиваються між посрібленими дзеркалами рубінового стрижня і на своєму шляху вимушують багато збуджених атомів випускати такі ж кванти; процес наростає лавиноподібно і закінчується імпульсом лазерного світла. Напівпрозоре дзеркало повинне добре віддзеркалювати лазерне випромінювання, щоб забезпечити необхідну інтенсивність його частки, що вимушує, але одночасно і більше пропускати його на вихід; звичайно його коефіцієнт віддзеркалення – десь 80 %. При вимушеному випромінюванні атом хрому перебуває на збудженому рівні E не більше
с а при вимушеному – в 10 тисяч разів довше ( 
с). Тому у лазерного світла досить часу, щоб викликати вимушене випромінювання величезного числа збуджених атомів активного середовища.Лазерне випромінювання реалізоване в багатьох активних середовищах – твердих тілах, рідинах і газах.
- твердотільні лазери з оптичним накачуванням;
- напівпровідникові лазери;
У лазерному принтері використовується напівпровідниковий лазер.
2.5.31 Напівпровідникові лазери
Якщо крізь напівпровідникову структуру транзисторного типу пропускати електричний струм, то можна домогтися лазерного ефекту. Габарити і вихідна потужність напівпровідникових лазерів малі, але їх ККД високий. Такі лазери роблять в основному на арсеніді або алюмоарсеніді галію; застосовують їх головним чином в системах зв'язку.
Під впливом світла (у лазерних принтерах джерелом високочастотного когерентного випромінювання є лазер) освітлені ділянки шару напівпровідника на фотобарабані зменшують електропровідність і різниця потенціалів між зовнішньою і внутрішньою поверхнями шару також зменшується. На неосвітлених ділянках шару зменшення зарядів не відбувається. Відомо, що кількість стікаючого заряду пропорційна падаючому світлу. Таким чином, при експонуванні на шарі напівпровідника утворюється приховане електростатичне зображення.
Таблиця 3.1 – Теми нової навчальної програми з фізики до яких відносяться розділи та підрозділи позаурочних занять
Даний курс факультативу можна розбити на 10 занять, як показано у табл. 3.2. Кожне заняття за часом займає дві години з 15-ти хвилинною перервою та проводиться один раз за два тижня. Враховуючи те, що тема основного курсу з фізики, яка відповідає першому розділу факультативного курсу, починається приблизно у жовтні, то з урахуванням святкових днів, даний курс закінчується на початку березня.
Таблиця 3.2 – План позаурочних занять
| № Заняття | № Розділів та підрозділів факультативного курсу |
| 1 | 2.1, 2.1.1, 2.1.2 |
| 2 | 2.2, 2.2.1, 2.2.2, 2.2.3, 2.2.4, 2.2.5, 2.2.6 |
| 3 | 2.3, 2.3.1, 2.3.2, 2.3.3 |
| 4 | 2.3.4, 2.3.5, 2.3.6 |
| 5 | 2.4, 2.4.1, 2.4.2 |
| 6 | 2.4.3, 2.4.4, 2.4.5, 2.4.6, 2.4.7, 2.4.8 |
| 7 | 2.5, 2.5.1, 2.5.2, 2.5.3, 2.5.4 |
| 8 | 2.5.5, 2.5.6, 2.5.7, 2.5.8, 2.5.9, 2.5.10, 2.5.10, 2.5.11 |
| 9 | 2.5.12, 2.5.13, 2.5.14, 2.5.15, 2.5.16, 2.5.17 |
| 10 | 2.5.18, 2.5.19, 2.5.20, 2.5.21, 2.5.22, 2.5.23, 2.5.24, 2.5.25, 2.5.26, 2.5.27, 2.5.28, 2.5.29, 2.5.30, 2.5.31 |
ВИСНОВКИ
Результати роботи полягають у наступному:
1. Вдалось з’ясувати переваги та недоліки різних форм позакласної роботи. Найпродуктивнішим та досконалим виявилось проведення факультативних занять з фізики у школі.
2. Був знайдений матеріал про сучасні технології, які можна використовувати на позаурочних заняттях з фізики.
3. Розроблено елементи методичного посібника для проведення позаурочних курсів з фізики, який містить цікаві матеріали про сучасні технології, які використовуються в комп’ютерній техніці.
СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ
1. Вахольский Б.М. Факультативные занятия «Основы электроники» в старших классах средней школы / Б.М. Вахольский, Г.И. Рах. – Ростов-на-Дону: Редакционно-издательский совет Ростовского-на-Дону (головного) государственного педагогического института, 1973. – 143 с.
2. Внеурочная работа по физике / О.Ф. Кабардин, Э.М. Браверман, Г.Р. Глущенко и др.; Под ред. О.Ф. Кабардина. – М.: Просвещение, 1983. – 223 с.
3. Колесниченко О. Лазерные принтеры. Взгляд на принтер изнутри. Технология лазерной печати / О. Колесниченко, М. Шарыгин, И. Шишигин // Техника молодежи. – 2004. – № 6. – С. 42 – 74.
4. Ланина И.Я. Внеклассная работа по физике / И.Я. Ланина. – М.: Просвещение, 1977. – 224 с.
5. Ланина И.Я. Не уроком единым. Развитие интереса к физике / И.Я. Ланина. – М.: Просвещение, 1991. – 223 с.
6. Талан А.В. Все блины комом. Разбираем жесткий диск по полочкам / А.В. Талан // Лучшие компьютерные игры. – 2006. – №56. – С. 202-204.
7. Талан А.В. Мирный лазер / А.В. Талан // Лучшие компьютерные игры. – 2006. – №57. – С. 208-210.
8. http://www.ixbt.com/storage.shtml – 15.11.2008.
9. http://www.krugosvet.ru; Онлайн Енциклопедія. –19.11.2008.
10. http://microlux.bsolution.net – 21.03.2009.
11. http://www.pctechguide.com – 25.03.2009.
Додаток А
Напівпровідники
А.1 Теорія напівпровідників
Дія електронних ламп заснована на керуванні струмом електронів, що йдуть від електрода (катода), що нагрівається, до електрода, що збирає (анода). Катод нагрівається окремим нагрівальним елементом. Для роботи такого пристрою потрібна значна кількість електроенергії.
У напівпровідниках не потрібно підводити енергію до нагрівача, щоб одержати вільні електрони, а збираючі електроди можуть працювати при вельми низьких напругах.
Опір напівпровідників можна контрольовано змінювати. Це здійснюється шляхом легування напівпровідника іншими хімічними елементами. Більш того, вибираючи той або інший матеріал для легування, можна задавати потрібний вид носіїв електричного заряду (позитивні або негативні). Пояснимо цю думку.