El làser és un dels invents importants de la humanitat, coneguda com la "llum més brillant". A la vida diària, sovint podem veure diverses aplicacions làser, com ara la bellesa làser, la soldadura làser, els mosquits làser, etc. Avui, tenim una comprensió detallada dels làsers i els principis de la seva generació.
Què és un làser?
El làser és una font de llum que utilitza un làser per generar un feix de llum especial. Un làser genera llum de lasing aportant energia a partir d’una font de llum externa o font d’alimentació al material mitjançant el procés de radiació estimulada.
Un làser és un dispositiu òptic compost per un medi actiu (com ara gas, sòlid o líquid) que pot amplificar la llum i un reflector òptic. El medi actiu en un làser sol ser un material seleccionat i processat, i les seves característiques determinen la longitud d’ona de sortida del làser.
La llum generada pels làsers té diverses característiques úniques:
En primer lloc, els làsers són llum monocromàtica amb freqüències i longituds d'ona molt estrictes, que poden satisfer algunes necessitats òptiques especials.
En segon lloc, el làser és de llum coherent i la fase de les ones de llum és molt consistent, cosa que pot mantenir una intensitat de llum relativament estable a llargues distàncies.
En tercer lloc, els làsers són una llum altament direccional amb bigues molt estretes i un enfocament excel·lent, que es pot utilitzar per aconseguir una resolució espacial alta.
El làser és una font de llum
El principi de la generació làser
La generació de làser implica tres processos físics bàsics: radiació estimulada, emissió espontània i absorció estimulada.
Sradiació temporulada
La radiació estimulada és la clau de la generació làser. Quan un electró a un nivell d’energia elevat s’emociona amb un altre fotó, emet un fotó amb la mateixa energia, freqüència, fase, estat de polarització i direcció de propagació en la direcció d’aquest fotó. Aquest procés s’anomena radiació estimulada. És a dir, un fotó pot "clonar" un fotó idèntic mitjançant el procés de radiació estimulada, aconseguint així l'amplificació de la llum.
SEmissió pontània
Quan un àtom, un ió o un electró de molècules transiten des d’un nivell d’energia elevat a un nivell d’energia baix, allibera fotons d’una certa quantitat d’energia, que s’anomena emissió espontània. L’emissió d’aquests fotons és aleatòria i no hi ha coherència entre els fotons emesos, cosa que significa que la seva fase, l’estat de polarització i la direcció de propagació són totes aleatòries.
SAbsorció temporulada
Quan un electró a un nivell d’energia baix absorbeix un fotó amb una diferència de nivell d’energia igual a la seva, es pot emocionar amb un alt nivell d’energia. Aquest procés s’anomena absorció estimulada.
En els làsers, normalment s’utilitza una cavitat ressonant composta per dos miralls paral·lels per millorar el procés de radiació estimulada. Un mirall és un mirall de reflexió total i l’altre mirall és un mirall de reflexió semi, que pot permetre que una part del làser passi.
Els fotons del medi làser reflecteixen una i altra vegada entre dos miralls, i cada reflexió produeix més fotons a través del procés de radiació estimulada, aconseguint així l'amplificació de la llum. Quan la intensitat de la llum augmenta fins a cert punt, el làser es genera a través d’un mirall semi -reflectant.
Posada Posada: 07 de desembre de 2013
