Для чего нужен лазер игрушка

Обновлено: 17.05.2024

Лазерные указки давно перестали быть новомодной диковинкой. Этот яркий и необычный гаджет имеет множество самых разнообразных граней применения. Принцип функционирования лазерной указки основан на непрерывном прохождении луча, который генерируется инфракрасным светодиодом, через систему специальных линз и кристаллов. В результате оптического преобразования на выходе излучение концентрируется в пучок и превращается в видимый человеческому глазу мощный лазерный поток.

Теоретически цвет лазерной указки может быть самым разнообразным, однако на практике оказалось, что использование лазера в быту и на производстве может оказаться рискованным занятием: далеко не весь диапазон лазерного излучения безопасен для человека. В настоящее время массово выпускаются и поступают в продажу указки с зеленым, синим и красным свечением. Давайте творчески подойдем к вопросу: для чего нужна лазерная указка?

Наука на службе у человека: самые распространенные области использования лазера

Первое, что приходит в голову при слове указка — это школа или другое любое учебное заведение. Безусловно, лазерную указку также можно использовать в образовательных целях для того, чтобы сконцентрировать внимание аудитории на конкретном объекте. Особенно актуальным будет использование в больших лекционных залах и на проецируемых экранах большого размера.
На уроках физики в старшей школе или университете лазерная указка может использоваться как наглядное пособие для демонстрации возможностей лазерного луча.
Бизнес-презентации. Лазерная указка не занимает много места и легко помещается в карман. Однако, это небольшое устройство поможет Вам в эффектном представлении разработанного проекта и сделает презентационный макет более наглядным. Не задерживайте долго цель на одной точке, чтобы избежать рывков.
В приключенческих фильмах и боевиках Вы неоднократно могли заметить красную точку, с помощью которой снайпер удерживает потенциальную жертву на прицеле. Лазерная указка — это мощный указатель цели, который давно используется военными для огнестрельного, а также пневматического оружия.
В научных лабораториях часто используют зеленые лазерные указки: они помогают обнаруживать примеси или жидкости в прозрачных веществах, а в комплектации с соответствующими светофильтрами эффективно выявляют флуоресцентное свечение, связанное с загрязнением поверхностей остаточным количеством органических соединений.
Яркий лазерный свет — это отличный помощник для шахтеров, разрабатывающих новые проходы и туннели.
Для чего нужна лазерная указка в астрономии? Их активно используют в процессе юстировки — настройки телескопов и изучения форм поверхности системы их зеркал.
В отличие от красных, зеленые лучи лазерных указок отлично видны днем на достаточно длительных расстояниях, поэтому экскурсоводы активно их используют не только в помещениях, но и на открытых пространствах.

Отдых и увлечения: для чего нужна лазерная указка

Если Вы являетесь фанатом старой доброй радиосвязи, возможно использование лазера в конструкциях как элемента связи в зоне видимости.

Любители астрономии по достоинству оценят яркий зеленый луч, с помощью которого в безлунную ночь можно указывать на звезды и кометы. Контрастное свечение лазера в звездном небе создаст дополнительную романтическую атмосферу для влюбленной пары. Вы также можете привить интерес к изучению созвездий и планет своим детям, доверив им указку под бдительным контролем.

Сняв с красной указки коллиматор, можно использовать гаджет в любительской голографии.

Любители туристических походов и горных перевалов могут использовать лазерные указки как указатели планируемого маршрута и сигнальное устройство в случае отставания от группы. Также лазерная указка легко поджигает спички и сухие щепки.

Рыбаки, предпочитающие лодочную сетевую рыбалку, могут легко кооперироваться на водном пространстве в абсолютной темноте при помощи ярких лазерных лучей.

Диджей с лазерной указкой в ночном клубе быстро привлечет к себе визуальное внимание благодарной и восторженной публики.

Домашние питомцы, особенно кошки, любят играть со световым пятном. Будьте осторожны, чтобы не напугать животное ярким свечением.

Бытовое использование лазера в любом случае требует осторожности: прямое попадание луча в глаза человека или животного может вызвать повреждение клеток сетчатки и даже вызвать временное ослепление.

Портативные «лазерные» телескопические указки китайского производства, сочетающие в себе магнит, фонарик, ручку и инфракрасный подсвечивающий луч, сегодня можно недорого приобрести практически на каждом углу мегаполиса.

Особенно охотно их распространяют за символическую цену на рынках, в метро и электропоездах, то есть там, где не требуется показывать свидетельство о сертификации устройства, даже если бы оно у продавцов и было. При этом указка с псевдолазером может быть применена не только по назначению, это довольно опасная игрушка.

Устройство

Первичный источник светового потока — лазерный инфракрасный светодиод с непрерывным излучением. Генерируемый диодом луч с длиной волны (инфракрасного спектра) примерно 808 нм (нанометров) проходит сквозь линзу и попадает в кристалл из оксидов неодима, иттрия и ванадия, где преобразуется в излучение с длиной волны 1064 нм. Затем световой поток проходит сквозь калий-титаново-фосфорный кристалл, который преобразует до того невидимое человеческому глазу излучение в луч с длиной волны 532−670 нм. Далее — инфракрасный фильтр, концентрация потока в пучок посредством выходной линзы и… минигиперболоид инженера Гарина готов. Почти настоящий, не смертельный, но и не вполне безопасный. Детям отдавать в игру не советую, хотя бы из-за их любопытства и желания все экспериментально испытывать на себе, в частности на своем лице и глазах.

Дальность

Надежность китайской указки поистине сравнится с вечностью и зависит от ресурса лазерного диода, который составляет не менее 50 000 часов (наработки до отказа).

Продавцы лазерных указок любят приводить в пример их дальнобойность. Но что понимать под этим определением «лазерного» луча, который очень мало рассеивается, — дело туманное. Причем как в прямом, так и в переносном смысле, ведь в туман, дождь или снег, а также в яркую солнечную погоду лазерная подсветка на расстоянии более нескольких десятков метров практически не видна, а значит, теряется весь ее смысл.

Возьмем за основу расстояние, на котором можно заметить невооруженным глазом пятнышко на цели. В вечернее время лазерной «китайской» указкой такое пятнышко диаметром не более 20 см проецируется на стену дома в прямой видимости, на расстоянии 1,12 км. И даже с такого расстояния до источника излучения, смотреть на китайский лазер не комфортно. Хотя, скорее всего, никому не придет в голову светить себе в глаз, все же выводы о безопасности китайского «гаджета» делайте, пожалуйста, сами.

Лазерные указки первоначально появились в широкой продаже для замены обычных деревянных указок. Основное их назначение продолжает оставаться прежним — указание на настенных досках, картах, плакатах, картинах. Однако большинство реализуемых в широкой продаже указок используются вовсю не по прямому назначению. Их покупают как игрушки, чем активно пользуются маркетологи и производители. Они предлагают сотни различных моделей, причем их мощность в сотни раз превосходит необходимые для указывания на доске значения.

Устройство и принцип действия лазерных указок

Все современные лазерные указки от самых маломощных до самых мощных — полупроводниковые лазеры. Газовые лазеры не применяются. Полупроводниковые лазеры имеют простое устройство, им не требуются сложные блоки питания, но их теоретически невозможно построить на большую мощность. Она ограниченна несколькими ваттами. Для бытовых указок этого более чем достаточно. Лазерный луч в один ватт с хорошей собирающей оптикой будет уверенно виден на расстоянии до 10 км.

Полупроводниковые лазеры имеют очень схожее устройство со светодиодами. Свет генерируется в резонансных структурах. Для понимания процесса их можно представить в виде антенн, которые собираются в решетку из многих одинаковых элементов. Этот принцип используется в телевизионных антеннах (много одинаковых элементов установлены друг за другом на траверсе) и в радиолокаторах. В лазерах роль «антенн» играют кристаллические структуры полупроводников. При подаче тока электроны превращаются в фотоны и начинается процесс монохромного оптического излучения.

Длина волны света лазера очень невелика – от 0,2 до одного микрометра, поэтому излучающие ячейки в кристалле полупроводника имеют наноскопический размер. Кристалл обеспечивает строго одинаковое формирование решетки при большом числе ячеек. Именно поэтому длина волны лазера строго определена и не может быть изменена после его производства.

Питание, драйверы, батарейки и аккумуляторы

Лазерный диод может питаться напрямую от батареи только при очень малой мощности. Для диодов от 50 милливатт требуется специализированный блок питания. Главная его функция — стабилизация напряжения. Даже изменение на 0,1 вольт может резко сократить срок службы лазерного диода.

Тип блока питания определяет мощность лазерной указки. Он всегда делается с запасом мощности. Кстати, блок питания является одним из самых простых и дешевых элементов указки. Типовой вариант — простой драйвер питания на круглой плате поперек корпуса. Точно так же делаются блоки питания светодиодных фонариков или, наоборот, повышающие преобразователи, например, для компактных люминесцентных ламп. Из аккумуляторов используются 18650, 16340, 32650. Батарейки — обычные АА, ААА, С и D. В указках-брелках часто встречаются часовые батарейки.

Типовые модели, форм-факторы и мощность

Нижний предел мощности лазерных указок — 1-5 милливатт. Самая мощная лазерная указка — 10-20 Ватт. Лазерным указкам доступно только три цвета: красный, синий и зеленый. Иногда встречаются желтые модели, но они очень дороги, это экзотические изделия. Как средний вариант есть еще и зеленовато-голубые лазеры. Лучше всего использовать именно зеленые лазеры – green laser. Их длина волны максимально близка к пику чувствительности сетчатки глаза человека.

На основе green laser есть популярная лазерная указка для презентаций в виде ручки. Есть модели, которые встроены в обычную ручку. Большая мощность от таких изделий не требуется, наоборот, она будет мешать и вредить зрению, делая световой зайчик слишком ярким.

Выбор лазерных указок: на что обратить внимание

Мощность — ключевой критерий. Она обозначается в милливаттах и прямо влияет на цену. Выше мощность — выше цена и общая сложность изделия. У более мощных лазерных диодов меньше срок службы. Они интенсивно нагреваются во время работы, и их световая отдача быстрее падает;
Питание. Сменные аккумуляторы — лучший вариант. Лазерные указки с питанием от часовых батареек совершенно не подходят для продолжительной эксплуатации. Другой хороший вариант — унифицированные батарейки АА и ААА. Они подходят для нечастого применения. Если лазер берется в качестве редко используемой игрушки, то пальчиковые батарейки — лучший вариант. Аккумуляторы оправданны только при частом применении, либо, если у вас есть другое устройство, которое работает на таких же аккумуляторах. Тогда их можно будет быстро переставить;
Корпус и теплоотвод. Литой алюминиевый корпус — лучший теплоотвод. Жестяной и пластиковый корпус применим только для маломощных моделей.

Если лазерная указка приобретается не для презентаций, а в качестве интересного сувенира или игрушки, то большая мощность будет полезной. Чем больше мощность, тем более интересной становится лазерная указка. Ее указатель будет виден с большего расстояния.

Очень важен режим регулируемой мощности. Это позволит лазерному диоду работать в более щадящем режиме, и он послужит дольше. Также регулируемая мощность добавляет новые функции, например, для кота нужно ставить самый слабомощный режим. Кошки хорошо реагируют на красный и зеленый лазер. Меры предосторожности здесь такие же как и с людьми. Глаз кошачьих точно также незащищен от лазеров, как и человеческий.

Какие возможности открывает мощный лазер?

Сигнализация на дальние расстояния. Мощный лазер может заменить собой пиротехнические сигнальные средства. Особенно он эффективен в горной местности при хорошей видимости из населенных пунктов;
Проведение измерений больших расстояний. Например, лазерной указкой green laser на 10 Вт можно провести замер кривизны земной поверхности;
Использование мощного лазера в качестве источника света для стробоскопов и других развлекательных приборов. Оптические насадки для деления луча, высвечивания различных фигур и надписей выпускаются в бесчисленном многообразии. В них всегда можно найти самые неожиданные варианты;
Лазерный тир с прожиганием шариков лазером. Устройство работает лишь на небольшом расстоянии;
Лазерная ограда на большие расстояния. Фотореле, самодельные лидары, оптические станции связи и другие приборы.

Мощным лазером можно подсвечивать облака, что является эффективным средством сигнализации. При хорошем стечении обстоятельств такой сигнал даже более заметный, чем осветительная ракета. В приборах мощные лазеры работают в импульсном режиме.

Отдельное направление связано с использованием мощных лазерных указов для гравировки. На это годятся только самые мощные модели свыше 10 Вт. Гравировка возможна на мягких материалах, например, на древесине.

Меры предосторожности при обращении с лазерной указкой

Любой, даже самый маломощный лазер крайне опасен для зрения, поэтому первое и главное правило безопасности при обращении с лазерной указкой — не направлять ее в глаза. Зеленый green laser наиболее опасен для зрения.

Запрещено использовать указки в аэропортах и на автомобильных дорогах. Там яркий световой зайчик (даже если никого не ослепляет) все равно может создать аварийную ситуацию. Водитель или пилот может быть ослеплен лазерной указкой с большого расстояния. Для мощных лазеров это расстояние превышает один километр. Это нужно учитывать для безопасного обращения. В комплекте с мощными лазерными указками идут защитные очки. Их требуется надевать согласно инструкции.

Перспективные разработки лазерных указок

Полупроводниковые лазеры уже сейчас обладают очень высоким КПД. Тем не менее, основное направление дальнейших разработок — повышение КПД путем подбора состава и технологии производства. Мощный лазер довольно интенсивно нагревается, что говорит о том, что его КПД далек от идеального. КПД лазеров растет примерно одинаково со светодиодами. Там схожая технология производства. И то, и другое — полупроводниковые источники света.

Другие разработки ведутся в получении новых цветов лазерных указок. Как ни странно, но эта техническая задача тоже не решена. Зеленый green laser и красный уже стал слишком привычным. Очень интересным было бы появление лазерных указок других цветов, однако полупроводники для получения желтых и оранжевых лазеров по-прежнему очень дороги. Ведутся разработки по их удешевлению.

Что такое лазерная указка? Невинная детская шалость или мощное оружие в умелых руках? В этой статье рассмотрим принцип действия, основные разновидности и область применения лазерных целеуказателей. Вы узнаете, какой мощности бывают указки и что можно делать с их помощью. А также поговорим о технике безопасности.

Что представляет собой лазерный целеуказатель?

Принцип действия прост. Излучение светодиода проходит через особым образом подобранные линзы и фокусируется на выходе в лазерный луч. Именно его и видит человеческий глаз. Теоретически цвет луча может быть любым – ведь он зависит от цвета самого диода. Однако, как оказалось, определенные цвета спектра опасны для человека. Поэтому сегодня в продаже можно встретить лишь красные, зеленые и синие целеуказатели.

Области применения

Привычная нам лазерная указка мощностью 1-5 миливатт продается в любом сувенирном отделе. Часто их используют в школе, во время презентаций. Яркое цветное пятно позволяет спикеру сконцентрировать и удерживать внимание аудитории.

Подобные целеуказатели, только более мощные, используют и военные. Уже достаточно давно существует стрелковое оружие с лазерным целеуказателем.

В качестве ориентира указку могут использовать туристы, рыбаки, альпинисты. Например, если кто-то из группы отстал или заблудился, он может подать сигнал. Кстати, зеленый луч, в отличие от красного, отлично видно днем. Причем на довольно большом расстоянии. Это связано с тем, что длина волны в этом случае максимально приближена к пику чувствительности человеческого глаза.

Еще с помощью лазерной указки очень удобно показывать звезды в ночном небе. Да и детям такой подарок точно понравится. Хотя животные тоже любят играть с ярким световым пятном. Особенно кошки.

Но даже с обычной указкой нужно обращаться очень осторожно. Нельзя направлять лазерный луч прямо в глаза. Это может привести к серьезному повреждению сетчатки.

Самая мощная лазерная указка в мире – 100 Ватт

До недавнего времени считалось, что невозможно изготовить портативную указку мощнее 1 000 милливатт. Все, что выше – уже мощный стационарный лазер. Однако китайские производители все же выпустили на рынок сначала «меч джедая» мощностью 10 000 милливатт, а позже и Blue Dragon мощностью 45 000 милливатт, которая была самой мощной лазерной указкой в мире вплоть до 2015 года. Она способна:

легко поджечь спичку с обратной стороны;
лопнуть шарик;
прожечь изоленту;
оплавить пластмассу;
поджечь бумагу и плотный картон;
расплавить олово;
разжечь костер;
нанести гравировку на мягкий материал.

Однако производители не остановились и на этом. В продаже появилась Laser 50000 mw. А чуть позже и Lazer Beam мощностью 100000 мвт – самая мощная лазерная указка в мире на сегодняшний день. Устройство стоит примерно 5 000 рублей. Заказать его можно на «Алиэкспресс». Доставка занимает 45-65 дней. В комплект поставки входит:

металлический кейс;
5 различных насадок;
сама указка;
защитные очки;
зарядное устройство.

Важный момент: батарейки придется заказывать отдельно. В одной посылке таможня просто не пропустит. Кстати, берите с запасом. В России такие найти довольно проблематично.

Возможности Lazer Beam

Эта указка действительно опасна. Лопнувшие шарики и зажженные спички для нее – просто «детский лепет». Она способна разжечь костер с расстояния в 200 м, почти насквозь прожечь мобильный телефон, устроить пожар – любая ткань (кроме специально обработанной) воспламеняется мгновенно. Такие лазеры используют, например, для демонстрации шоу. Ночью луч виден на расстоянии в 85 км. В то время как «дальнобойность» обычной указки едва превышает 1 км.

В России такой игрушке пока нет достойных аналогов. Местные производители предлагают лишь «бытовые» указки. Их мощность не превышает 1 000 милливатт. Связано это, прежде всего, с дороговизной излучающего элемента – такой продукт оказался бы неконкурентоспособным на рынке. В настоящее время ведется поиск решения, которое позволило бы снизить себестоимость.

Техника безопасности

Внимание: при прямом попадании в глаза, луч наверняка сожжет сетчатку. Также возможны серьезные ожоги на коже. При использовании лазерной указки Lazer Beam обязательно нужно соблюдать следующие правила:

устройством запрещено пользоваться вблизи автомобильных дорог и аэропортов;
запрещено направлять лазерный луч на человека и животных – он способен нанести серьезную травму;
при эксплуатации обязательно используйте защитные очки;
держите указку подальше от детей – это уже не игрушка;
храните Lazer Beam в специальном кейсе, который входит в комплект поставки.

Выводы

Итак, обобщив все вышесказанное, можно сделать следующие выводы:

Китайские указки, которые продаются в любой сувенирной лавке, вполне безопасны для здоровья человека - их мощность не превышает 10 милливатт. Однако стоит все же избегать прямого попадания лазерного луча в глаза.
Мощные лазерные указки - совсем другое дело. В большей степени это уже не безобидная игрушка, а профессиональный инструмент - например, их используют устроители лазерных шоу. Соответственно, обращаться с ними нужно крайне осторожно, соблюдая все правила техники безопасности.
На данный момент наши производители выпускают лишь целеуказатели мощностью до 1 000 милливатт - это и есть самая мощная лазерная указка в России. Кстати, такая тоже вполне способна взрывать шарики и поджигать спички.
Lazer Beam - самая мощная лазерная указка в мире. 100 000 мВт позволяют ей легко прожигать пластик и дерево. В ТОП-3 также входит и Blue Dragon - хит продаж 2014 года. Теперь она занимает лишь почетное 3-е место. А на втором - Laser 50000 мВт.

Самые мощные лазерные указки в мире - это уже не игрушки. Они действительно опасны для здоровья. И соблюдение правил техники безопасности при работе с ними - отнюдь не пустая формальность.

Если у вас есть питомец, скорее всего, вы отлично знаете обо всех его особенностях и веселых повадках. К примеру, задумывались ли вы над тем, почему кошка так любит играть с лазерной указкой? Это маленькая и лишенная запаха, но весьма привлекательная красная точка занимает многих кошек, несмотря на то что им редко удается ее поймать.

Итак, почему домашние животные гоняются за лазерами и насколько это безвредно для них? Давайте узнаем.

Объяснение

Лазеры по своей природе стимулируют кошек тем, что они собой представляют: в понимании питомца это быстро движущаяся добыча. То, что вашей кошке не нужно много работать для получения пищи, вовсе не означает, что она абсолютно забыла о своих инстинктах.

Когда яркая точка метается по разным углам комнаты, ваша кошка воспринимает ее как маленькое животное, пытающееся скрыться от нее. По сути, в подобной ситуации вы наблюдаете проявление инстинктивного поведения: стремление догонять и охотиться коты "впитали с молоком матери". Хотя свет от лазерной указки представляет собой своеобразную проекцию предмета, для питомца это не имеет никакого значения: в этот момент он действует на автопилоте.

Взгляд со стороны

Почему еще кошка любит гоняться за лазером? Одна из причин - особенности строения глаз. Есть небольшая разница между тем, как устроено наше зрение и зрение наших питомцев. Так, в человеческих глазах больше колбочек (клетки, помогающие различать цвета), чем палочек (клетки, помогающие сконцентрироваться на движении разных объектов), однако у котов ситуация обстоит совершенно иначе.

У них, наоборот, палочек больше, чем колбочек, а это значит, что их зрение позволяет им легко сосредоточиться на двигающихся объектах. Именно поэтому, когда вы используете лазерную указку как игрушку, вы словно побуждаете своего питомца поймать ее.

Мнение экспертов

Стоит ли использовать лазерную указку, играя с питомцем? По словам специалистов, подобная затея - своеобразная форма поддразнивания. Вы ведь понимаете, что он следует за красной точкой вовсе не потому, что ему весело или хочется поиграть? Им управляет инстинкт: он велит вашему коту поймать эту двигающуюся добычу и разделаться с ней.

Если говорить откровенно, цвет лазера для вашего кота - это недостижимая цель. Почему? Несмотря на свои навыки охоты, он никогда не сможет съесть эту красную точку. По сути, его хищнический цикл останется незавершенным.

К слову, многие питомцы через некоторое время осознают данную уловку и перестают соблазняться лазером. Других котов подобное может сильно расстроить, и это впоследствии может сказаться на их поведении. Разочарование из-за незавершенного хищнического цикла может сделать вашу кошку агрессивной. Если вы заметили нечто подобное в своем питомце, прекратите использовать указку.

О чем следует помнить

Если вы уверены в том, что вашей кошке нравится гоняться за лучом лазерной указки, выдавайте ей стоящее вознаграждение. Будь то угощение или реальная игрушка, питомец получит подлинное удовольствие, и его психика не пострадает.

С другой стороны, подобные занятия - весьма хороший способ для вашего кота физически и умственно упражняться. Более того, это позволит ему использовать свои кошачьи инстинкты - то, что питомец не может делать так часто, как, возможно, ему хотелось бы.

О чем следует помнить, перед тем как играть с котом при помощи лазерной указки? Во-первых, не стоит направлять свет прямо в глаза питомца. Несмотря на то что вы используете игрушечный лазер, он излучает довольно яркий свет. Если вы не хотите, чтобы у вашего питомца возникли проблемы со зрением, не злоупотребляйте подобным развлечением.

Во-вторых, постарайтесь обеспечить кошку множеством других игрушек. Лазерная указка не должна быть единственным развлечением для вашей кошки, в противном случае ее разочарование будет лишь накапливаться. Убедитесь, что у вашего питомца есть доступ к различным объектам для охоты и игр.

Читайте также: