Apa laser? Prinsip generasi laser

Laser minangka salah sawijining panemuan penting manungsa, sing dikenal minangka "cahya sing paling cerah". Ing saben dinane, kita asring bisa ndeleng macem-macem aplikasi laser, kayata kaendahan laser, laser welding, pembunuh laser, lan liya-liyane. Dina iki, ayo duwe pangerten babagan laser lan prinsip ing mburi generasi.

Apa laser?

Laser minangka sumber cahya sing nggunakake laser kanggo ngasilake sinar cahya khusus. Laser ngasilake cahya kanthi input energi saka sumber cahya utawa sumber daya eksternal menyang material liwat proses radiasi stimulasi.

Laser minangka piranti optik sing kapusing medium aktif (kayata gas, padhet, utawa cair) sing bisa nggedhekake cahya lan refleksi optik. Medium aktif ing laser biasane materi sing dipilih lan diproses, lan karakteristik nemtokake gelombang laser output.

Cahya sing digawe dening laser duwe sawetara karakteristik unik:

Kaping pisanan, laser minangka cahya monokromatik kanthi frekuensi lan gelombang gelombang sing ketat banget, sing bisa nyukupi sawetara kabutuhan optik khusus.

Kapindho, Laser minangka cahya sing sepi, lan fase gelombang cahya banget konsisten, sing bisa njaga intensitas sing cukup stabil kanthi jarak sing dawa.

Katelu, laser ngarahake cahya sing apik banget karo balok sing sempit lan fokus sing apik, sing bisa digunakake kanggo nggayuh resolusi spasial sing dhuwur.

Laser minangka sumber cahya

Prinsip generasi laser

Generasi laser melu telung proses fisik dhasar: radiasi stimulasi, pelepasan spontan, lan panyerapan stimulasi.

SRadiasi sing santai

Radiasi stimulasi minangka kunci kanggo generasi laser. Nalika elektron ing tingkat energi dhuwur bungah dening foton liyane, iku foton foton kanthi energi, frekuensi, fase, arah instan, lan arah panyebaran ing arah saka foton kasebut. Proses iki diarani radiasi stimulasi. Yaiku, foton sing bisa "clone", foten sing padha liwat proses radiasi sing stimulasi, saéngga bisa nggayuh cahya.

Semisi pontane

Nalika transisi elektron, ion, utawa molekul elektron transisi saka tingkat energi sing dhuwur menyang tingkat energi sing kurang, mula ngeculake jumlah energi, sing diarani emisi spontan. Kesalahan saka foton kasebut kanthi acak, lan ora ana keherat ing antarane foton sing dipancarake, tegese arah polarisasi, lan arah panyebaran kabeh yaiku kabeh acak.

SPenyerapan timulasi

Yen elektron ing tingkat energi sing kurang nyerep foton kanthi bedane level energi sing padha, bisa uga disenengi ing tingkat energi dhuwur. Proses iki diarani panyerapan stimulasi.

Ing laser, rongga resonisi dumadi saka rong miror sing biasane digunakake kanggo nambah proses radiasi stimulasi. Siji pangilon minangka pangilon refleksi total, lan pangilon liyane yaiku pangilon refleksi semi, sing bisa ngidini bagean laser kanggo ngliwati.

Foton ing medium laser nggambarake maneh ing antarane rong pangilon, lan saben refleksi ngasilake foton sing luwih akeh liwat proses radiasi sing stimulasi, kanthi mangkono entuk pengaruh cahya. Yen intensitas cahya mundhak nganti pirang-pirang, laser digawe liwat pangilon semi refleksi.