Свойства лазерного излучения

1. Лазерный луч очень узок.

2. Лазерное излучение монохроматично, т.к. атомы излучают согласованно.

3. Излучение полностью поляризовано.

4. Излучение когерентно.

5. Плотность потока излучения (мощность) очень высокая .

Применение лазеров в медицине

Благодаря высокой плотности потока излучения лазерное излучение разрушает биологические ткани, что вместе с коагуляцией белка под действием лазерного излучения позволяет производить бескровные операции рассечения тканей. Лазерный луч применяют в хирургии в качестве бескровного ножа, который не нуждается в стерилизации.

Лазерное излучение применяют для безоперационного лечения сетчатки глаза (лазерный офтакоагулятор). При лечении глаукомы с помощью лазерного луча прокалывается отверстие размером для оттока внутриглазной жидкости.

В стоматологии лазерный луч применяют для разрушения дентина при лечении зубов.

С помощью лазеров с использованием волоконной оптики разработаны гастроскопы, которые позволяют формировать объемное голографическое изображение полых органов (желудок и др.).

Голография и возможности её применения в медицине

Голография – метод записи и восстановления изображения, основанный на интерференции и дифракции света.

Голография открыта Габором в 1948 году. Однако её практическое использование стало возможным только после появления лазеров, дающих строго монохроматическую когерентную волну.

Голографию можно в чем-то сравнить с фотографией. При фотографировании на фотоплёнке фиксируется интенсивность световых волн, отраженных фотографируемым предметом. Изображение в этом случае является совокупностью светлых и темных точек. Фазы рассеиваемых волн не регистрируются, поэтому изображение получается плоским.

Голография учитывает амплитуды и фазы рассеянных предметом волн, что фиксируется как интерференция волн. С этой целью на фотопластинку посылается две когерентные волны от лазера: I – опорная от источника света, II – сигнальная, рассеянная (отраженная) предметом. Волна I падает на фотопластинку

п од углом , а волна II – под углом . Создается постоянная во времени и пространстве разность фаз между когерентными волнами I и II. Поэтому на фотопластинке создается интерференционная картина (изображение предмета) в виде темных и светлых полос, которые образуют атомы , образовавшиеся под действием света. Это изображение фиксируется в специальном растворе и закрепляется.

Для восстановления изображения используется явление дифракции, для чего фотопластинку с интерференционным изображением предмета освещают лазерным лучом света. Свет встречает на своем пути препятствие, сравнимое с длиной волны света, - возникает явление дифракции.

В проходящем свете дифракция дает мнимое изображение, а в отраженном свете – действительное.

Лекция 15.

Рентгеновское излучение

Рентгеновское излучение широко применяется в медицине (рентгенография, рентгеноскопия, томография), поэтому нужно понимать его природу. Кроме того, знание природы рентгеновского излучения необходимо для обеспечения защиты от него, т.к. оно является ионизирующим излучением.