Laser adalah salah satu penemuan penting umat manusia, yang dikenal sebagai "cahaya paling terang". Dalam kehidupan sehari -hari, kita sering dapat melihat berbagai aplikasi laser, seperti kecantikan laser, pengelasan laser, pembunuh nyamuk laser, dan sebagainya. Hari ini, mari kita memiliki pemahaman terperinci tentang laser dan prinsip -prinsip di balik generasi mereka.
Apa itu laser?
Laser adalah sumber cahaya yang menggunakan laser untuk menghasilkan sinar cahaya khusus. Laser menghasilkan cahaya penguat dengan memasukkan energi dari sumber cahaya eksternal atau sumber daya ke dalam material melalui proses radiasi yang distimulasi.
Laser adalah perangkat optik yang terdiri dari media aktif (seperti gas, padat, atau cairan) yang dapat memperkuat cahaya dan reflektor optik. Media aktif dalam laser biasanya merupakan bahan yang dipilih dan diproses, dan karakteristiknya menentukan panjang gelombang output laser.
Cahaya yang dihasilkan oleh laser memiliki beberapa karakteristik unik:
Pertama, laser adalah cahaya monokromatik dengan frekuensi dan panjang gelombang yang sangat ketat, yang dapat memenuhi beberapa kebutuhan optik khusus.
Kedua, laser adalah cahaya yang koheren, dan fase gelombang cahaya sangat konsisten, yang dapat mempertahankan intensitas cahaya yang relatif stabil pada jarak jauh.
Ketiga, laser adalah cahaya yang sangat terarah dengan balok yang sangat sempit dan fokus yang sangat baik, yang dapat digunakan untuk mencapai resolusi spasial yang tinggi.
Laser adalah sumber cahaya
Prinsip generasi laser
Generasi laser melibatkan tiga proses fisik dasar: radiasi yang distimulasi, emisi spontan, dan penyerapan yang distimulasi.
Sradiasi timulasi
Radiasi yang distimulasi adalah kunci generasi laser. Ketika sebuah elektron pada tingkat energi tinggi bersemangat oleh foton lain, ia memancarkan foton dengan energi, frekuensi, fase, keadaan polarisasi yang sama, dan arah propagasi ke arah foton itu. Proses ini disebut radiasi terstimulasi. Dengan kata lain, foton dapat "mengkloning" foton yang identik melalui proses radiasi yang distimulasi, sehingga mencapai amplifikasi cahaya.
Semisi pontan
Ketika sebuah atom, ion, atau transisi elektron molekul dari tingkat energi tinggi ke tingkat energi yang rendah, ia melepaskan foton dari sejumlah energi, yang disebut emisi spontan. Emisi foton semacam itu adalah acak, dan tidak ada koherensi antara foton yang dipancarkan, yang berarti fase, keadaan polarisasi, dan arah propagasi semuanya acak.
Spenyerapan timulated
Ketika elektron pada tingkat energi rendah menyerap foton dengan perbedaan tingkat energi yang sama dengan miliknya, ia dapat bersemangat ke tingkat energi yang tinggi. Proses ini disebut penyerapan terstimulasi.
Pada laser, rongga resonansi yang terdiri dari dua cermin paralel biasanya digunakan untuk meningkatkan proses radiasi yang distimulasi. Satu cermin adalah cermin refleksi total, dan cermin lainnya adalah cermin semi refleksi, yang dapat memungkinkan sebagian laser untuk dilewati.
Foton dalam media laser mencerminkan bolak -balik antara dua cermin, dan setiap refleksi menghasilkan lebih banyak foton melalui proses radiasi yang distimulasi, sehingga mencapai amplifikasi cahaya. Ketika intensitas cahaya meningkat sampai batas tertentu, laser dihasilkan melalui cermin yang memantulkan semi.
Waktu pos: 07-2023
