حاسبة بقعة الليزر
شعاع هيليوم ونيون طوله الموجي 632.8 نانومتر وعرضه 5 مليمترات، تركّزه عدسة بعدها البؤري 0.1 متر، يعطي بقعة قطرها 0.0000161141196782 متر. أدخل الطول الموجي والبعد البؤري وقطر الشعاع بوحدة واحدة لتقدير بقعة القطع أو الوسم أو الاقتران بالألياف. مجانية في متصفحك.
- مجاني
- يعمل في متصفحك
- دون تسجيل
- بياناتك لا تغادر جهازك
شغّل الأداة مجانًا
مثال محلول
- الطول الموجي
- 0.0000006328
- البعد البؤري
- 0.1
- قطر الشعاع
- 0.005
- قطر البقعة
- 0.0000161141
- نصف قطر البقعة
- 0.0000080571
لا يبقى ليزر متوازٍ رفيعًا بلا نهاية عندما توصله عدسة تركيز إلى خصر. يفرض الحيود والقطر المحدود للحزمة الغاوسية الواردة نواة 1/e² أصغر في المستوى البؤري. لحزمة TEM00 تركزها عدسة رقيقة، قطر بقعة الليزر في الكتب هو d يساوي أربعة أمثال الطول الموجي في البعد البؤري، مقسومًا على pi في قطر حزمة الدخول عند العدسة.
كيف تثبت عدسة التركيز قطر بقعة TEM00
ليزر TEM00 حزمة غاوسية: تسقط شدته العرضية كمربع غاوسي، وقطر 1/e² هو العرض الاصطلاحي في فهارس الليزر وتقديرات التركيز. عندما تملأ تلك الحزمة المتوازية ذات القطر D عدسة رقيقة بعدها البؤري f، يتبع قطر 1/e² المركّز عند الخصر العلاقة المغلقة d يساوي أربعة lambda f على pi D. المعامل أربعة على pi ليس ترقيعًا تجريبيًا؛ بل ينتج من تحويل ABCD لخصر غاوسي متوازٍ عبر عدسة رقيقة في الحد المحوري ضعيف التباعد مع عامل جودة الحزمة M-squared مساويًا واحدًا.
طول موجي أطول أو بعد بؤري أطول أو حزمة دخول أضيق تكبر النواة المركزة؛ وطول موجي أقصر أو عدسة أقصر أو قطر متوازٍ أكبر يصغرها. تقيّم هذه القدرة فقط ذلك القطر TEM00 المركّز ونصفه كنصف قطر انطلاقًا من الطول الموجي والبعد البؤري وقطر حزمة الدخول. وهي لا تطبق معامل Airy للفتحة الدائرية 2.44 lambda N، ولا تدرج M-squared أكبر من واحد، ولا تحسب مدى رِيلي ولا عمق البؤرة، ولا تحول البعد البؤري والقطر إلى رقم فتحة نيابة عنكم.
تلك نوايا بحث وصفحات أخرى. يجب أن يشترك الطول الموجي والبعد البؤري وقطر الحزمة في وحدة طول واحدة؛ وتستخدم أطوال البقعة المعادة الوحدة نفسها.
أين تثبت حاسبة حجم بقعة الليزر جدواها
يهندس مهندسو عمليات الليزر بقع القطع واللحام والوسم والتشغيل الدقيق قبل اختيار بصريات التركيز وموسع الحزمة، وصيغة TEM00 من الطول الموجي والبعد البؤري وقطر حزمة الدخول هي الخصر من الرتبة الأولى الذي يمكنهم ادعاؤه مع M-squared مساويًا واحدًا. يقارن عمل الاقتران بالألياف والمحاذاة في الفضاء الحر ذلك القطر المركّز بقطر حقل النمط حتى يبدأ تقدير كفاءة الاقتران من نواة صادقة لا من شعار حيود. تكلف مقررات البصريات والضوئيات الجامعية مسائل لا تنتهي تطلب قطر 1/e² المركّز من lambda وf وD؛ ومرجع موثوق يعيد القطر ونصف القطر يسرّع التصحيح وإعداد العروض.
إذا احتجتم لاحقًا إلى قطر Airy لأول صفر لفتحة دائرية من الطول الموجي ورقم الفتحة، أو رقم فتحة من البعد البؤري والفتحة، أو تحويلات الفتحة العددية، أو مسافة الصورة لعدسة رقيقة، فعاملوها كنوايا بحث وصفحات هبوط منفصلة بدل إثقال صفحة حجم بقعة الليزر هذه.
حالات الاستخدام
قطع الليزر واللحام والتشغيل الدقيق
احسبوا خصر TEM00 المركّز 1/e² من الطول الموجي والبعد البؤري للتركيز وقطر الحزمة المتوازية قبل تحديد البصريات وإعلان بقعة عملية.
مفاتيح الواجبات والمختبر
أعيدوا قطرًا ونصف قطر حتميين لبقعة ليزر مركزة من λ وf وD في الكتب، حتى يشترك المعلمون والمصححات الآلية في حقيقة مرجعية واحدة.
الأسئلة الشائعة
أي صيغة تستخدمها حاسبة حجم بقعة الليزر؟
أطوال البقعة تستخدم وحدة المدخلات الثلاثة نفسها. يُؤخذ عامل جودة الحزمة M² مساويًا واحدًا.
هل هذه البقعة نفسها بقعة Airy المحدودة بالحيود؟
لا. قطر أول صفر لـ Airy لفتحة دائرية هو 2.44·λ·N من الطول الموجي ورقم الفتحة. تبلغ هذه الأداة قطر TEM00 الغاوسي المركّز 1/e² من الطول الموجي والبعد البؤري وقطر حزمة الدخول، وهو التقدير المعتاد لتركيز الليزر.
كيف أجعل البقعة المركّزة أصغر؟
استخدم طولًا موجيًا أقصر، أو عدسة ببعد بؤري أقصر، أو شعاعًا أعرض عند العدسة، مثلًا بموسّع شعاع. أما الطول الموجي الأطول أو البعد البؤري الأطول أو الشعاع الأضيق فيكبّر البقعة.
هل تأخذ الحاسبة في الحسبان جودة شعاع أسوأ من المثالية؟
لا. فهي تفترض شعاعًا غاوسيًا مثاليًا أحادي النمط بمعامل جودة يساوي واحدًا. والليزر متعدد الأنماط الحقيقي يتركز في بقعة أكبر، فاعتبر النتيجة أصغر خصر ممكن.
ما الوحدات التي ينبغي استخدامها؟
وحدة طول واحدة للقيم الثلاث، كالمتر للطول الموجي والبعد البؤري وقطر الشعاع. ويظهر قطر البقعة ونصف قطرها بالوحدة نفسها.
أدوات ذات صلة
للمطوّرين — الوصول عبر API
كل ما في هذه الصفحة متاح برمجيًا. هذا القسم موجّه للفرق التقنية التي تريد ربط الأداة بأنظمتها الخاصة؛ بقية المستخدمين يمكنهم استخدام الأداة أعلاه مباشرة دون الحاجة لقراءة ما يلي.
الـEndpoint
صادِق على طلبك بترويسة Bearer، وأرسل طلب POST واحدًا لتدخل مهمتك قائمة التنفيذ فورًا؛ ثم تستلم النتيجة عبر webhook أو رابط موقّع.
استدعِ الخدمة من بيئتك
curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/phys/laser-spot-size \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"wavelength":6.328e-7,"focal_length":0.1,"beam_diameter":0.005}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/phys/laser-spot-size", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"wavelength": 6.328e-7,
"focal_length": 0.1,
"beam_diameter": 0.005
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/phys/laser-spot-size",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"wavelength": 6.328e-7,
"focal_length": 0.1,
"beam_diameter": 0.005
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/phys/laser-spot-size", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"wavelength":6.328e-7,"focal_length":0.1,"beam_diameter":0.005}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"wavelength":6.328e-7,"focal_length":0.1,"beam_diameter":0.005}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/phys/laser-spot-size", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)مثال على الطلب
{
"wavelength": 6.328e-7,
"focal_length": 0.1,
"beam_diameter": 0.005
}مثال على الاستجابة
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "phys.laser_spot_size",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}الواجهة غير متزامنة: تستلم task_id فور الإرسال، ويمكنك الاستعلام عن الحالة بمعدل طلب واحد في الثانية.
الأسعار
السعر معلن كما تراه: لا tokens ولا نظام نقاط؛ وإن فشلت المهمة فلن تُحاسَب عليها.
الأخطاء
| HTTP | الرمز | المعنى |
|---|---|---|
401 | unauthorized | مفتاح الوصول مفقود أو غير صالح؛ تحقق من ترويسة Bearer في طلبك. |
402 | insufficient_balance | رصيدك لا يكفي لتنفيذ هذه المهمة؛ أعد شحن الرصيد ثم أعد المحاولة. |
404 | unknown_type | نوع المهمة المطلوب غير موجود في الكتالوج — راجع الاسم المرسل في الطلب. |
429 | rate_limited | تجاوزت الحد المسموح من الطلبات؛ انتظر قليلًا ثم أعد المحاولة. |
ملاحظات تقنية
تقبل هذه الحاسبة تلك الأطوال الثلاثة، وتعيد القطر البؤري ونصف القطر المطابق، وتفشل بـ invalid_input عندما يكون قطر الحزمة صفرًا بدل إصدار Infinity. الحساب الخالص نفسه يغذي الأداة المجانية في المتصفح ومسار API، فلا تختلف دفاتر المختبر ووصفات القطع وتقديرات الاقتران بالألياف على البصريات ذاتها.
كيف تثبت عدسة التركيز قطر بقعة TEM00
خط الأنابيب حساب عائم خالص بلا شبكة وبلا بذور عشوائية وبلا طوابع ساعة، لذا فإن lambda وf وD المتطابقة تنتج دائمًا JSON متطابقًا. يجب أن يكون قطر الحزمة موجبًا بصرامة: قطر دخول صفري يقسم على صفر ويُرفض كـ invalid_input لا Infinity.
ما الذي ترسلونه وما الذي تستلمون
الحقول الثلاثة إلزامية. صلوا النموذج المجاني في المتصفح للواجبات وعروض المختبر، ثم استدعوا العقد نفسه من النصوص عندما تحتاجون جداول عملية بالجملة. أرسلوا ثلاثة أعداد محدودة موجبة في الحقول wavelength وfocal_length وbeam_diameter. wavelength هو lambda بوحدة الطول التي تفضلونها للإجابة؛ وfocal_length هو البعد البؤري f لعدسة التركيز بتلك الوحدة نفسها؛ وbeam_diameter هو قطر 1/e² الوارد D عند العدسة، بالوحدة ذاتها أيضًا. تُقبل أسماء بديلة مثل lambda وwave_length أو wl للطول الموجي، وf وfocal أو fl للبعد البؤري، وD وdiameter وinput_beam_diameter وbeam_d أو beam_dia لقطر الحزمة، حتى لا تحتاج النصوص المكتوبة بترميز الكتب إلى طبقة إعادة تسمية. الحقول الناقصة والسلاسل غير العددية وNaN وInfinity والطول الموجي الصفري أو السالب والبعد البؤري الصفري أو السالب وقطر الحزمة الصفري أو السالب تفشل بـ invalid_input ولا تُحاسب. عند النجاح تعيد الاستجابة wavelength وfocal_length وbeam_diameter منظفة، وتعيد spot_diameter مساويًا لأربعة lambda f على pi D، وتعيد spot_radius مساويًا لنصف ذلك القطر، وتضيف سلسلة صيغة قصيرة وunit_note يذكر أن أطوال البقعة تطابق المدخلات الثلاثة. تشمل الفحوص الكلاسيكية طولًا موجيًا لهيليوم-نيون 6.328e-7 m وعدسة 0.1 m وحزمة دخول 0.005 m فتعطي نواة بعشرات الميكرومترات؛ وطولًا موجيًا لنيوديميوم YAG 1.064e-6 m مع عدسة 0.05 m وحزمة 0.01 m؛ وقطر حزمة صفريًا كمسار invalid_input الإلزامي. تسعير طلبات API الناجحة هو الأساس المنشور $0.002 لكل عنصر؛ وإخفاقات التحقق لا تستهلك الرصيد المدفوع مقدمًا.
أين تثبت حاسبة حجم بقعة الليزر جدواها
يريد مؤلفو المناهج الذين يبنون تطبيقات تركيز تفاعلية شكل JSON نفسه في أداة المتصفح وفي API حتى تبقى أوراق العمل دون اتصال والمصححات الآلية متوافقة. ولأن هذه القدرة محرك parse خالص، فإن تسعير API هو الأساس المنشور $0.002 لكل عنصر ناجح والتحقق الفاشل لا يستهلك الرصيد.
حالات التكامل
الاقتران بالألياف وتصميم بصريات التركيز
قارنوا d = 4λf/(πD) بقطر حقل النمط لألياف أو بحجم معلم مستهدف عند اختيار عدسة التركيز وتوسيع حزمة الدخول.
أسئلة تقنية
أي وحدات ينبغي أن أستخدم؟
أي وحدة طول متسقة لـ wavelength وfocal_length وbeam_diameter (متر، مليمتر، ميكرومتر). الحقلان spot_diameter وspot_radius المعادان بهذه الوحدة نفسها. مثال: λ = 6.328e-7 m وf = 0.1 m وD = 0.005 m يعطي d بالأمتار.
ماذا يحدث إذا كان قطر الحزمة صفرًا؟
يفشل الطلب بـ invalid_input. قطر حزمة صفري (أو غير موجب) يقسم على صفر في d = 4λf/(πD). يجب أن يكون wavelength وfocal_length أيضًا محدودين وموجبين بصرامة؛ وإخفاقات التحقق لا تُحاسب.
كم تكلفة حاسبة حجم بقعة الليزر؟
أداة المتصفح مجانية. طلبات API تستخدم رصيد KIT المدفوع مقدمًا بسعر $0.002 لكل نداء ناجح؛ والإدخال غير الصالح لا يُفوتر.