Лазер дегеніміз не? Лазерлік буын принципі

Лазер - адамзаттың «жарқын жарық» деп аталатын маңызды өнертабыстарының бірі. Күнделікті өмірде біз лазерлік сұлулық, лазерлік дәнекерлеу, лазерлік москит киллерлер сияқты түрлі лазерлік қосымшаларды жиі көре аламыз. Бүгінгі таңда лазерлер мен олардың ұрпақтарының негіздері туралы егжей-тегжейлі түсінікке ие болайық.

Лазер дегеніміз не?

Лазер - бұл жарық көзі - лазерді арнайы сәуле шығару үшін қолданады. Лазер сыртқы жарық көзінен немесе қуат көзінен энергияға энергияны ынталандыратын сәуле шығарады.

Лазер - бұл жарық пен оптикалық шағылыстырғышты күшейтуі мүмкін белсенді ортадан тұратын оптикалық құрылғы (газ, қатты немесе сұйық). Лазердегі белсенді орта, әдетте, таңдалған және өңделген материалдар, ал оның сипаттамалары лазердің толқын ұзындығын анықтайды.

Лазерлермен жасалған жарықтың бірнеше ерекше сипаттамалары бар:

Біріншіден, лазерлер - бұл өте қатаң жиіліктермен және толқын ұзындығымен, кейбір арнайы оптикалық қажеттіліктерге жауап бере алатын монохроматикалық жарық.

Екіншіден, лазер когерентті жарық, ал жарық толқындарының фазасы өте дәйекті, бұл ұзақ қашықтықта жеңіл қарқындылықты сақтай алады.

Үшіншіден, лазерлер өте тар сәулелермен және өте жақсы фокустармен, оны жоғары кеңістіктік шешуге қол жеткізуге болады.

Лазер - бұл жарық көзі

Лазерлік буын принципі

Лазердің буыны үш негізгі физикалық процестерді қамтиды: сәулелендірілген сәуле, стихиялық шығарындылар және ынталандыру.

SРеттелетін сәуле

Утизацияланған сәуле - бұл лазерлеудің кілті. Жоғары қуат деңгейіндегі электронды басқа фотонмен қызықтырған кезде, ол сол қуат, жиілік, фаза, поляризация күйі және сол фотонның бағыттағы бағыты бар фотоны шығарады. Бұл процесс ынталандырылған сәулелену деп аталады. Яғни, фотон ынталандыру процесі арқылы бірдей фотосуреттерді «клонға», осылайша жарықтың күшейтілуіне қол жеткізе алады.

SПонт-эмиссия

Атом, ион немесе молекуланың электронды электроны жоғары энергия деңгейінен төмен энергия деңгейінен өту кезінде, ол риясыз эмиссия деп аталатын белгілі бір энергияның фотондарын шығарады. Мұндай фотондардың шығарылуы кездейсоқ болып табылады және шығарылған фотондар арасында келісімділік жоқ, яғни олардың фазасы, поляризация күйі және таралу бағыты бар.

SСыбырлау мерзімдері

Қуат аз деңгейіндегі электрон Энергия деңгейіндегі айырмашылық өздігінен тең болған кезде, ол жоғары энергия деңгейіне толы болуы мүмкін. Бұл процесс ынталандыруды ынталандыру деп аталады.

Лазерлерде, әдетте екі параллель айнадан тұратын резонанстық қуыс, әдетте, сәулелену процесін жақсарту үшін қолданылады. Бір айна - бұл жалпы шағылысу айнасы, ал екінші айна жартылай шағылысатын айна болып табылады, бұл лазердің бір бөлігін өткізуге мүмкіндік береді.

Лазерлік ортадағы фотондар екі айнаның арқалы және артқа шағылып, әр шағым ынталандырылған сәулелену процесі арқылы көбірек фотондар шығарады, осылайша жарық күшейтуге қол жеткізеді. Жарықтың қарқындылығы белгілі бір дәрежеде жоғарылаған кезде, лазер жартылай шағылысатын айна арқылы жасалады.