レーザーの広幅用途を紹介する

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• レーザーライトショー

  教室では、比喩的にも文字通りも、生徒を明るみに出すのは先生の仕事です。 光はほとんどすべての産業のほぼすべての労働者にとって必須の資源であり、光がどのように生成され、人間がそれをどのように操作できるかを理解することは、魅力的で有益です。

  フォトニクス、光子や光の粒子の研究は、全国各地の教室でめったに破られたSTEM分野ではありませんが、それは将来の労働者にとって非常に有用なものです。 特に、レーザーはいたるところにあり、謙虚な指針から莫大な力と効用の道具へと移行しています。 100mWレーザーポインターのレッスンと機器を統合することで、いたるところで教室を利用できます。 これが、レーザーが先端技術革命を起こしている理由です。

  レーザーについて学ぶ

  教師がツールとしてレーザー技術を教室に取り入れる前に、学生は光学とフォトニクスの基本を完全に理解するべきです。 光は主に粒子ですが、波のようにも振舞います。 可視光は拡散しており、複数の波長で構成されているため、周囲の世界でさまざまな色を識別できます。 教師は原子レベルでどのように光が作られるのか - 電子が異なる軌道に移動するときに放出されるエネルギー - そして光が異なる物質を通過するときにどのように屈折と反射が働くのかを探ることができる。

  「レーザー」は現代の用語集では一般的な言葉になりましたが、実際には「放射線の誘導放出による光増幅」を表す頭字語です。レーザーは特別な原子の電子が励起されたときに発生する特別な種類の光です。電流やその他の最も強力なレーザーを使用して、科学者は特別なガラス、水晶、​​またはガスにエネルギーを吸収させ、それらの電子をより高いエネルギーの軌道にジャンプさせることができます。それらの電子がそれらの通常の状態に戻るとき、それらは光を放出し、そして光子は全て同じ波長であるので、光は長距離集束されたままでありそして単色として現れる。

  レーザーはすべての色とサイズがあります。自然界では、レーザーは数ミリ秒または長持ちし、通常は彗星やブラックホールのような天体物理学的現象のまわりで発生します。地球上では、科学者たちは、月面と背中に焦点を合わせたまま3つのサッカー場までの幅のレーザーを作り出すことができます。現代のレーザーは、500兆ワット以上の電力を生み出すことができます。一方、製造されたレーザーも精細で精密なものになり、わずか10ミクロンの太さのラインをカットします。これは2つの赤血球のサイズです。レーザーは、短いパルス、数十億秒の長さ、またはエネルギーが入力されている限り無期限に持続することができます。

  彼らの一見限りのない多様性のおかげで、レーザーは世界を変えています - それはおそらく学生にとって最も重要な教訓です。今日、300メガワットのレーザーポインターは、人間の手術からCDやDVDからのデータ読み取りまで、さまざまな目的に使用されています。レーザーは製造に欠かせないツールであり、金属や他の材料の切断、距離、温度などの測定に使用されます。それらは、観測ツールとしても武器としても、軍隊においてより多くの用途があるように見えます、そしてそれらは科学のほぼあらゆる分野で使用されています。このことを念頭に置いて、教師は学生がすでに自分たちの生活に影響を与えている技術を使って練習を始めるのを手助けするべきです - そして、今後もそうし続けるでしょう。

  

  レーザーで教える

  ほとんどの教師はすでに自分の授業の特定の分野で学生の注意を向けるためにレーザーポインタを無料で利用しています。米国周辺のほとんどの教室にはレーザープロジェクターも装備されています。これは高品質の画像を提供し、過去のプロジェクターよりも長持ちします。しかし、レーザーについて学び、他の貴重な知識やスキルを習得する上で、教師や学生を支援する豊富な追加のレーザー技術があります。

  レーザーカッターや彫刻機は、学生がレーザーのサイズ、動き、そしてパワーの可変性について学ぶのを助けることができます。さらに、教師はレーザーカッターと彫刻機の使用を他の科目や単位と組み合わせることができます。たとえば、学生はCADソフトウェアを使用してレーザーカッターを使用して建築モデル用のピースを作成し、設計と構築を学ぶことができます。さらに、彼らはグラフィックデザインやブランディングの練習のためにレーザー彫刻を使用するために写真編集とイラストソフトウェアを学ぶことができます。レーザー表面改質、レーザーペンアブレーション、レーザーアニーリングなどを含む他のレーザープロセスおよび装置にも同じ柔軟性が当てはまる。

  レーザーは、学術科学、軍事、製造業のみに適用できるわけではありません。レーザーの範囲を把握することはすべての学生にとって有益です。彼らは明らかに重要性と関連性が高まっているからです。教師と生徒は教室にレーザーを追加することで恩恵を受けます。そのためには多くの方法があります。

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