لیزر یکی از اختراعات مهم بشریت است که به "درخشان ترین نور" معروف است. در زندگی روزمره ، اغلب می توانیم کاربردهای مختلف لیزری ، مانند زیبایی لیزر ، جوشکاری لیزر ، قاتلان پشه لیزر و غیره را ببینیم. امروز ، بیایید درک مفصلی از لیزرها و اصول نسل آنها داشته باشیم.
لیزر چیست؟
لیزر یک منبع نوری است که از لیزر برای تولید پرتوی ویژه نور استفاده می کند. لیزر با وارد کردن انرژی از یک منبع نور خارجی یا منبع تغذیه از طریق فرآیند تابش تحریک شده ، نور لاستیک را ایجاد می کند.
لیزر یک دستگاه نوری است که از یک محیط فعال (مانند گاز ، جامد یا مایع) تشکیل شده است که می تواند نور و یک بازتابنده نوری را تقویت کند. محیط فعال در لیزر معمولاً یک ماده انتخاب شده و فرآوری شده است و ویژگی های آن طول موج خروجی لیزر را تعیین می کند.
نور تولید شده توسط لیزرها دارای چندین ویژگی منحصر به فرد است:
در مرحله اول ، لیزرها دارای نور تک رنگ با فرکانس های بسیار سخت و طول موج هستند که می توانند نیازهای نوری ویژه ای را برآورده کنند.
ثانیا ، لیزر نور منسجم است ، و فاز امواج نور بسیار سازگار است ، که می تواند شدت نور نسبتاً پایدار را در مسافت های طولانی حفظ کند.
ثالثاً ، لیزرها دارای نور بسیار جهت دار با تیرهای بسیار باریک و تمرکز عالی هستند که می تواند برای دستیابی به وضوح مکانی بالا استفاده شود.
لیزر یک منبع نور است
اصل تولید لیزر
تولید لیزر شامل سه فرآیند فیزیکی اساسی است: تابش تحریک شده ، انتشار خود به خودی و جذب تحریک.
Sتابش به موقع
تابش تحریک شده کلید تولید لیزر است. هنگامی که یک الکترون در سطح انرژی بالا توسط یک فوتون دیگر هیجان زده می شود ، یک فوتون با همان انرژی ، فرکانس ، فاز ، حالت قطبش و جهت انتشار در جهت آن فوتون منتشر می کند. این فرآیند تابش تحریک شده نامیده می شود. یعنی یک فوتون می تواند یک فوتون یکسان را از طریق فرآیند تابش تحریک شده "کلون" کند و از این طریق به تقویت نور برسد.
Sانتشار حزبی
هنگامی که یک اتم ، یون یا مولکول از سطح انرژی بالا به سطح انرژی کم منتقل می شود ، فوتون های مقدار معینی از انرژی را منتشر می کند که به آن انتشار خود به خود گفته می شود. انتشار چنین فوتون ها تصادفی است و هیچ انسجام بین فوتون های ساطع شده وجود ندارد ، به این معنی که فاز ، حالت قطبش و جهت انتشار همه تصادفی هستند.
Sجذب به موقع
هنگامی که یک الکترون در سطح کم انرژی یک فوتون را با اختلاف سطح انرژی برابر با خود جذب می کند ، می تواند به سطح انرژی بالایی هیجان زده شود. این فرآیند جذب تحریک شده نامیده می شود.
در لیزرها ، یک حفره رزونانس متشکل از دو آینه موازی معمولاً برای تقویت فرآیند تابش تحریک شده استفاده می شود. یک آینه یک آینه بازتاب کامل است و آینه دیگر یک آینه نیمه بازتاب است که می تواند بخشی از لیزر را از آن عبور دهد.
فوتون های موجود در محیط لیزر بین دو آینه به جلو و عقب بازتاب می یابد ، و هر بازتاب از طریق فرآیند تابش تحریک شده ، فوتون های بیشتری تولید می کند و از این طریق به تقویت نور می رسد. هنگامی که شدت نور تا حدی افزایش می یابد ، لیزر از طریق یک آینه نیمه منعکس کننده تولید می شود.
زمان پست: دسامبر 07-2023
