Laser je jedan od važnih izuma čovječanstva, poznat kao "najsjajnija svjetlost". U svakodnevnom životu često možemo vidjeti razne laserske aplikacije, kao što su laserska ljepota, lasersko zavarivanje, laserske ubojice komaraca i tako dalje. Danas ćemo detaljno razumjeti lasere i principe koji stoje iza njihove generacije.
Što je laser?
Laser je izvor svjetlosti koji koristi laser za generiranje posebne svjetlosti. Laser generira lazing svjetlost unosom energije iz vanjskog izvora svjetlosti ili izvora napajanja u materijal kroz proces stimuliranog zračenja.
Laser je optički uređaj sastavljen od aktivnog medija (poput plina, krute ili tekućine) koji može pojačati svjetlost i optički reflektor. Aktivni medij u laseru obično je odabrani i obrađeni materijal, a njegove karakteristike određuju izlaznu valnu duljinu lasera.
Svjetlost koju generiraju laseri ima nekoliko jedinstvenih karakteristika:
Prvo, laseri su jednobojna svjetlost s vrlo strogim frekvencijama i valnim duljinama, što može zadovoljiti neke posebne optičke potrebe.
Drugo, laser je koherentno svjetlo, a faza svjetlosnih valova je vrlo konzistentna, što može održavati relativno stabilan intenzitet svjetla na dugim udaljenostima.
Treće, laseri su vrlo usmjereno svjetlo s vrlo uskim gredama i izvrsnim fokusiranjem, koje se mogu koristiti za postizanje visoke prostorne rezolucije.
Laser je izvor svjetlosti
Princip laserske generacije
Stvaranje lasera uključuje tri osnovna fizička procesa: stimulirano zračenje, spontana emisija i stimulirana apsorpcija.
Stemulirano zračenje
Stimulirano zračenje ključ je za stvaranje lasera. Kad elektron na visokoj energetskoj razini pobudi drugi foton, emitira foton s istom energijom, frekvencijom, fazom, stanjem polarizacije i smjerom širenja u smjeru tog fotona. Taj se proces naziva stimulirano zračenje. Odnosno, foton može "klonirati" identičan foton kroz proces stimuliranog zračenja, postižući tako pojačavanje svjetlosti.
Spontana emisija
Kada atom, ion ili elektron molekule prelazi s visoke energetske razine na nisku razinu energije, oslobađa fotone određene količine energije, što se naziva spontana emisija. Emisija takvih fotona je slučajna i ne postoji koherencija između emitiranih fotona, što znači da su njihova faza, polarizacijsko stanje i smjer širenja svi slučajni.
STimulirana apsorpcija
Kad elektron na niskoj razini energije apsorbira foton s razlikom razine energije jednakom vlastitoj, može se pobuditi na visoku razinu energije. Taj se proces naziva stimulirana apsorpcija.
U laserima se rezonantna šupljina sačinjena od dva paralelna ogledala obično koristi za poboljšanje stimuliranog postupka zračenja. Jedno ogledalo je totalno reflektivno ogledalo, a drugo ogledalo je polu refleksno ogledalo, što može dopustiti da dio lasera prođe.
Fotoni u laserskom mediju odražavaju se naprijed -nazad između dva ogledala, a svaki odraz stvara više fotona kroz stimulirani postupak zračenja, postižući tako pojačavanje svjetlosti. Kad se intenzitet svjetlosti do određene mjere povećava, laser se generira kroz polu odražavanje ogledala.
Post Vrijeme: prosinac-07-2023
