Omfórum

Hlavní přehled | Info a nápověda

Přihlásit | Registrovat

Příspěvek umístěný v tematickém vlákně: Optika, světlo, laser, záření (str. 1)

Adam

16.10.2018 01:40
Bydliště: Praha

5803

563

5846

Laser o výkonu 2,5 W - Hrátky a zkušenosti

Na malém srazu fóra ve čtvrtek 4. října 2018 jsme si zase trochu hráli s modrým laserem o výkonu 2,5 W,
který sehnal Ourel. Testoval jsem ho i mimo sraz, tak bleskově několik souhrnných zkušeností co to dovede
a nedovede.

Součástí laseru je řídicí obvod a aktivní chlazení malým ventilátorkem. Celé zařízení se napájí napětím 12 V.

Pokud je laserový paprsek zaostřený pomocí své vlastní nastavitelné integrované čočky do relativně souvislého (nerozbíhavého) chodu, udržuje si průřez ve tvaru obdélníku zhruba o stranách 4x2 mm
na vzdálenost minimálně řádově několika metrů, možná však i přes 10 metrů nebo více (netestovali jsme). Laserový paprsek působící v tomto stálém souvislém průřezu dokáže kdekoliv na zmíněné vzdálenosti prakticky okamžitě zapálit papír, lepenkový karton atp. S plastovou stěnou PET lahve, nebo s dřevěnou destičkou, si však už neporadí, pouze jejich povrch ohřeje.

Paprsek však můžeme pomocí optiky zkoncentrovat do užšího svazku (do menšího průřezu) a zkoncentrovat tak i energii působící na daný materiál. Nejprostším řešením je použití spojné čočky vyúsťující ve sbíhavost paprsku do ohniska, které je v určité ohniskové vzdálenosti od čočky (dle hodnoty její dioptrie). Na obrázcích níže je viditelné použití čočky o hodnotě dioptrie 3, tedy k největší koncentraci paprsku do velmi úzkého svazku dochází ve vzdálenosti třetiny metru (33,3 cm) od čočky. Dále, ve větší vzdálenosti od čočky,
se svazek rozbíhá.

Pozn.: Na fotografiích se nenechte zmást podélnou kovovou částí vrchu Jeffova klavíru, na kterém hrátky
s laserem probíhaly. Bohužel, na většině záběrů vede tato kovová část víka klavíru jakoby vedle laserového paprsku a může vytvářet otázku, co to je za "mosazný paprsek" vedle toho laserového.

Laserový paprsek zaostřený přidanou spojnou čočkou si už docela rychle poradí s plastem (do plastového víčka od PET lahve propálí díru prakticky ihned) a dřevo začne pod jeho vlivem také prakticky ihned hořet. Díra v plastovém víčku měla průměr cca 0,5 mm a dřevo se v místě dopadu paprsku rozpalovalo tak,
že částečně prohořívalo i těsně kolem místa dopadu, takže výsledná díra ve dřevě měla průměr 0,8-2 mm. Pavel "Alkáč" nám změřil, že úplné propálení dřevěné destičky o tloušťce 5 mm skrz na skrz trvalo
zhruba 7 minut.

Pomocí soustavy více čoček by bylo možné uvažovat i o získání paprsku, který by nebyl koncentrovaný pouze v určitém ohnisku, ale jednalo by se o souvislý (nerozbíhavý) úzký paprsek koncentrované energie. Dalo by se to řešit například kombinací spojky a rozptylky. Avšak na rozptylku by už působil koncentrovaný paprsek, takže by se možná mělo uvážit použití rozptylky z nějakého odolnějšího materiálu.
Například použitá čočka na fotografii je jen z obyčejného minerálního skla, ale ta v tomto případě není vystavena koncentrovanému paprsku, který by v místě dopadu výrazněji zvyšoval její teplotu.

Na závěr zmíním jen poznámku, že rychlost propalování daného materiálu je dána také barvou materiálu, nebo přesněji tím, nakolik je daný materiál tmavý. Tmavší materiál více pohlcuje energii laseru a rychleji se prohřívá, zatímco světlý materiál ve velké míře odráží paprsky laseru pryč.