লেজার কী? লেজার তৈরির মূলনীতি

লেজার মানবজাতির অন্যতম গুরুত্বপূর্ণ আবিষ্কার, যা "উজ্জ্বল আলো" নামে পরিচিত। দৈনন্দিন জীবনে, আমরা প্রায়শই বিভিন্ন লেজার অ্যাপ্লিকেশন দেখতে পাই, যেমন লেজার বিউটি, লেজার ওয়েল্ডিং, লেজার মশা নিধনকারী, ইত্যাদি। আজ, আসুন লেজার এবং তাদের প্রজন্মের পিছনের নীতিগুলি সম্পর্কে বিস্তারিত ধারণা নেওয়া যাক।

লেজার কী?

লেজার হলো এমন একটি আলোক উৎস যা লেজার ব্যবহার করে একটি বিশেষ আলোর রশ্মি তৈরি করে। একটি লেজার উদ্দীপিত বিকিরণ প্রক্রিয়ার মাধ্যমে বাইরের আলোক উৎস বা শক্তি উৎস থেকে শক্তি উপাদানে প্রবেশ করে লেজারিং আলো তৈরি করে।

লেজার হলো একটি অপটিক্যাল ডিভাইস যা একটি সক্রিয় মাধ্যম (যেমন গ্যাস, কঠিন বা তরল) দিয়ে গঠিত যা আলোকে প্রশস্ত করতে পারে এবং একটি অপটিক্যাল প্রতিফলক। লেজারের সক্রিয় মাধ্যম সাধারণত একটি নির্বাচিত এবং প্রক্রিয়াজাত উপাদান এবং এর বৈশিষ্ট্যগুলি লেজারের আউটপুট তরঙ্গদৈর্ঘ্য নির্ধারণ করে।

লেজার দ্বারা উৎপন্ন আলোর বেশ কয়েকটি অনন্য বৈশিষ্ট্য রয়েছে:

প্রথমত, লেজারগুলি হল একরঙা আলো যার ফ্রিকোয়েন্সি এবং তরঙ্গদৈর্ঘ্য খুব কঠোর, যা কিছু বিশেষ আলোক চাহিদা পূরণ করতে পারে।

দ্বিতীয়ত, লেজার হল সুসংগত আলো, এবং আলোক তরঙ্গের পর্যায় খুবই সামঞ্জস্যপূর্ণ, যা দীর্ঘ দূরত্বে তুলনামূলকভাবে স্থিতিশীল আলোর তীব্রতা বজায় রাখতে পারে।

তৃতীয়ত, লেজারগুলি অত্যন্ত সরু রশ্মি এবং চমৎকার ফোকাসিং সহ অত্যন্ত দিকনির্দেশক আলো, যা উচ্চ স্থানিক রেজোলিউশন অর্জন করতে ব্যবহার করা যেতে পারে।

লেজার একটি আলোক উৎস

লেজার জেনারেশনের নীতি

লেজার তৈরিতে তিনটি মৌলিক ভৌত প্রক্রিয়া জড়িত: উদ্দীপিত বিকিরণ, স্বতঃস্ফূর্ত নির্গমন এবং উদ্দীপিত শোষণ।

Sসূচিত বিকিরণ

লেজার উৎপাদনের মূল চাবিকাঠি হলো উদ্দীপিত বিকিরণ। যখন উচ্চ শক্তি স্তরের একটি ইলেকট্রন অন্য একটি ফোটন দ্বারা উত্তেজিত হয়, তখন এটি একই শক্তি, ফ্রিকোয়েন্সি, পর্যায়, মেরুকরণ অবস্থা এবং প্রচারের দিকনির্দেশনা সহ একটি ফোটন নির্গত করে। এই প্রক্রিয়াটিকে উদ্দীপিত বিকিরণ বলা হয়। অর্থাৎ, একটি ফোটন উদ্দীপিত বিকিরণ প্রক্রিয়ার মাধ্যমে একটি অভিন্ন ফোটনকে "ক্লোন" করতে পারে, যার ফলে আলোর প্রসারণ সম্ভব হয়।

Sঅস্থায়ী নির্গমন

যখন একটি পরমাণু, আয়ন, অথবা অণুর ইলেকট্রন উচ্চ শক্তিস্তর থেকে নিম্ন শক্তিস্তরে রূপান্তরিত হয়, তখন এটি একটি নির্দিষ্ট পরিমাণ শক্তির ফোটন নির্গত করে, যাকে স্বতঃস্ফূর্ত নির্গমন বলা হয়। এই ধরনের ফোটনের নির্গমন এলোমেলো, এবং নির্গত ফোটনের মধ্যে কোনও সমন্বয় থাকে না, যার অর্থ তাদের পর্যায়, মেরুকরণ অবস্থা এবং প্রচারের দিক সবকিছুই এলোমেলো।

Sসূচিত শোষণ

যখন একটি কম শক্তিস্তরে ইলেকট্রন তার শক্তিস্তরের সমান পার্থক্য সহ একটি ফোটন শোষণ করে, তখন এটি উচ্চ শক্তিস্তরে উত্তেজিত হতে পারে। এই প্রক্রিয়াটিকে উদ্দীপিত শোষণ বলা হয়।

লেজারে, উদ্দীপিত বিকিরণ প্রক্রিয়াকে উন্নত করার জন্য সাধারণত দুটি সমান্তরাল আয়না দিয়ে তৈরি একটি অনুরণিত গহ্বর ব্যবহার করা হয়। একটি আয়না হল একটি পূর্ণ প্রতিফলন আয়না, এবং অন্যটি হল একটি আধা প্রতিফলন আয়না, যা লেজারের একটি অংশকে অতিক্রম করতে দেয়।

লেজার মাধ্যমের ফোটন দুটি দর্পণের মধ্যে সামনে পিছনে প্রতিফলিত হয় এবং প্রতিটি প্রতিফলন উদ্দীপিত বিকিরণ প্রক্রিয়ার মাধ্যমে আরও ফোটন তৈরি করে, যার ফলে আলোর প্রশস্ততা অর্জন করা হয়। যখন আলোর তীব্রতা একটি নির্দিষ্ট পরিমাণে বৃদ্ধি পায়, তখন একটি আধা প্রতিফলিত দর্পণের মাধ্যমে লেজার তৈরি হয়।