Beregne en laserstrålers effekt over avstander

[Gjest Slettet-jS6upa]

Har aldri tatt noe form for fysikk eller andre veldig tekniske fag, og har i utgangspunktet ikke noe bakgrunn for å regne på effekt. Men har alltid vært god i matte, så jeg har lyst til å gi det et forsøk.

Er det noen som har en formel som kan brukes til å regne på en lasers styrke over avstand? Tenker på hvor mye svakere den blir over lange avstander, og hvilken styrke den har ved det endelige målet.

 

Takk for all hjelp!

Endret 8. september 2014 av Slettet-jS6upa

[Andrull]

En laser fortsetter vel strengt talt i det uendelige så fremt den er "perfekt" og det ikke reflekteres eller absorberes.

 

Da må du vite hvilket medium den går gjennom.

 

Og eventuelt svakheter i laseren du kan regne på. F.eks at strålen ikke er 100 % rett, og at det er en viss spredning. Hvis den har en spredningsgrad så kan du regne ut hvor mye svakere laseren blir etter en gitt avstand i et vakuum.

 

Men på en laser som går helt rett frem, vil være nøyaktig like sterk om det ikke er noen fotoner som har blitt absorbert/reflektert av andre partikler/atomer/stoffer.

Endret 8. september 2014 av Andrull

[Gjest Slettet-jS6upa]

Hvis man f.eks sender en laser opp til en satellitt som reflekterer laserstrålen og sender den ned igjen. Vil styrken da være den samme når den kommer tilbake til utgangspunktet?

[Andrull]

Vil nok være et greit tap i speilet (eller hva du bruker til å reflektere det med), samt et massivt tapt i atmosfæren, som da sprer det aller meste av lyset. Sistnevnte er nok største problemet, og gjør at du trenger en meget kraftig laser for å komme deg ut av den tykkeste delen av atmosfæren vår.

Men skal man gå ut fra noe mindre hypotetisk, og noe som faktisk gjøres av amatører verden over, så er det å sende en laser til månen (hvor det er utplassert et speil (retroreflektor), og så motta laseren igjen. Selvsagt, det er snakk om svært følsomt utstyr, og gjøres mange ganger for å få mer data. Så du kan ikke se laseren med det blotte øyet akkurat, da det er så lite igjen, etter at den har gått gjennom jordens tykke suppe, kalt atmosfæren.

[Bytex]

Skal ikke mere enn et par hundre meter til før laseren er gått fra å være et bittelite punkt til å lyse opp en halv husvegg. Det testet vi med laserpenn når vi var små. Lyste på hus på andre siden av fjorden og da var treffpunktet blitt stort.

[johanf]

Skal ikke mere enn et par hundre meter til før laseren er gått fra å være et bittelite punkt til å lyse opp en halv husvegg. Det testet vi med laserpenn når vi var små. Lyste på hus på andre siden av fjorden og da var treffpunktet blitt stort.

Det er jo for at den bittelille amatørlaseren du har i lomma er av så ussel kvalitet. Det er jo bare en leke. Med litt kraftigere utstyr er ikke spredningen like markant.

[Gjest Slettet-jS6upa]

Veldig spennende!

Men vil ikke det si at man kan ha stasjonære laserstasjoner, og skyte laser opp i f.eks stratosfæren, forså å reflektere laseren ned til et gitt området?
Ved veldige kraftige lasere, vil vel dette kunne gi en rekke forskjellige bruksområder?

 

 

Endret 9. september 2014 av Slettet-jS6upa

[Ole3]

- for eksempel å måle avstanden til månen vha laser.

 

Det ble første gang gjort for over femti år siden.

 

 

 

Ole

[johanf]

http://en.wikipedia.org/wiki/Lunar_Laser_Ranging_experiment

 

[Gjest Slettet-jS6upa]

Ja, kjenner til forsøket med å skyte laser på månen.
Men det jeg tenker på er å treffe et helt annet punkt. Norge kunne f.eks hatt en laser stående midt i landet, om denne hadde hatt ekstrem styrke kunne den vel bidratt til mye innen bygg og anlegg f.eks?

[Ole3]

Fordi?

[Gjest Slettet-jS6upa]

Har ikke veldig mye kunnskap om dette området, men ser for meg at det pr. i dag ikke finnes noe bruk av laser under f.eks byggeprosjekter ettersom det ville krevd en veldig sterk laser, og kostnaddene og teknologien for å ha en så sterk og mobil laser ville vært for høye.

Men om man kunne brukt en hovedstasjon som kunne skutt laser fra et sted til helt andre områder (se den flott paint tegningen min), så ville man vel kunne utført presisjonskutting og andre oppgaver er sterk laser vil kunne utføre til en mye lavere og mer effektiv løsning enn dagens.

[Ole3]

Morsom ide!

 

Jeg tror nok laseren ikke vil være veldig presis over avstand - Dels på grunn av spredning av energien på grunn av partikler som alltid finnes i atmosfæren, men mest fordi en mikroskopisk feil i innstilling av laser eller plassering av reflektor vil kunne bli mange meter feil i målområdet.

 

Laseren er forøvrig i utstrakt bruk innen bygg og anlegg ved avstand og vinkelmåling.

 

Ole

[Gjest Slettet-jS6upa]

Ja, du har nok rett i at feil vinkler i reflektor vil nok kunne gi store avstandsfeil.

Men dette er jo bare en av mange områder den kan brukes til.

En litt værre idé er jo at den kan brukes som våpen. Leste i illustrert vitenskap at National Ignition Facility i California har en laser som skaper et trykk på 150 milliarder atmosfærer, og en temperatur på 50 millioner grader. Om man hadde skapt en laser med en lavere styrke, med muligheter for å også skape stor spredning i det avsluttende punktet, kan jo den f.eks brukes til å fordampe store mengder vann, eller gjøre større områder ubeboelig pga høy temperatur.

Videre kunne det vel også bli brukt til borring etter Olje, men det kreves jo da en minimal feilmargin, og det er som Ole nevnte over her, at det fort kan bli store avstandsfeil.