Lasero estas unu el la gravaj inventoj de la homaro, konata kiel la "plej hela lumo". En la ĉiutaga vivo, ni ofte vidas diversajn aplikojn de lasero, kiel ekzemple lasera beligado, lasera veldado, laseraj moskito-mortigiloj, kaj tiel plu. Hodiaŭ, ni havu detalan komprenon pri laseroj kaj la principoj malantaŭ ilia generado.
Kio estas lasero?
Lasero estas lumfonto, kiu uzas laseron por generi specialan lumfaskon. Lasero generas laseran lumon per enigo de energio de ekstera lumfonto aŭ energifonto en la materialon per la procezo de stimulita radiado.
Lasero estas optika aparato konsistanta el aktiva medio (kiel gaso, solido aŭ likvido), kiu povas plifortigi lumon, kaj optika reflektoro. La aktiva medio en lasero estas kutime elektita kaj prilaborita materialo, kaj ĝiaj karakterizaĵoj determinas la eliran ondolongon de la lasero.
La lumo generita de laseroj havas plurajn unikajn karakterizaĵojn:
Unue, laseroj estas monokromata lumo kun tre striktaj frekvencoj kaj ondolongoj, kiuj povas plenumi iujn specialajn optikajn bezonojn.
Due, lasero estas kohera lumo, kaj la fazo de lumondoj estas tre kohera, kio povas konservi relative stabilan lumintensecon trans longaj distancoj.
Trie, laseroj estas tre unudirektaj lumoj kun tre mallarĝaj radioj kaj bonega fokuso, kiuj povas esti uzataj por atingi altan spacan rezolucion.
Lasero estas lumfonto
La principo de lasera generado
La generado de lasero implikas tri bazajn fizikajn procezojn: stimulita radiado, spontanea eligo, kaj stimulita sorbado.
Sstimulita radiado
Stimulita radiado estas la ŝlosilo al lasera generado. Kiam elektrono je alta energinivelo estas ekscitita de alia fotono, ĝi elsendas fotonon kun la sama energio, frekvenco, fazo, polariza stato kaj disvastiĝdirekto en la direkto de tiu fotono. Ĉi tiu procezo nomiĝas stimulita radiado. Tio estas, fotono povas "kloni" identan fotonon per la procezo de stimulita radiado, tiel atingante plifortigon de lumo.
Sponta emisio
Kiam la elektrono de atomo, jono aŭ molekulo transiras de alta energinivelo al malalta, ĝi liberigas fotonojn kun certa kvanto da energio, kio nomiĝas spontanea emisio. La emisio de tiaj fotonoj estas hazarda, kaj ne ekzistas kohereco inter la elsenditaj fotonoj, kio signifas, ke ilia fazo, polusiĝostato kaj disvastiĝdirekto estas ĉiuj hazardaj.
Sstimulita sorbado
Kiam elektrono je malalta energinivelo absorbas fotonon kun energinivela diferenco egala al sia propra, ĝi povas esti ekscitita ĝis alta energinivelo. Ĉi tiu procezo nomiĝas stimulita absorbado.
En laseroj, resonanca kavaĵo konsistanta el du paralelaj speguloj estas kutime uzata por plifortigi la stimulitan radian procezon. Unu spegulo estas tute reflekta spegulo, kaj la alia spegulo estas duonrefleksa spegulo, kiu povas permesi al parto de la lasero trapasi.
La fotonoj en la lasera medio reflektiĝas tien kaj reen inter du speguloj, kaj ĉiu reflekto produktas pli da fotonoj per la stimulita radiada procezo, tiel atingante plifortigon de lumo. Kiam la intenseco de lumo pliiĝas ĝis certa grado, lasero estas generita per duonreflekta spegulo.
Afiŝtempo: Dec-07-2023
