लेसर म्हणजे काय? लेझर निर्मितीचा सिद्धांत

लेझर हा मानवतेचा एक महत्त्वाचा शोध आहे, ज्याला “उज्ज्वल प्रकाश” म्हणून ओळखले जाते. दैनंदिन जीवनात, आपण अनेकदा लेसर सौंदर्य, लेसर वेल्डिंग, लेसर मॉस्किटो किलर इत्यादी विविध लेसर ऍप्लिकेशन्स पाहू शकतो. आज, लेसर आणि त्यांच्या पिढीमागील तत्त्वांची तपशीलवार माहिती घेऊ या.

लेसर म्हणजे काय?

लेझर हा एक प्रकाश स्रोत आहे जो प्रकाशाचा विशेष किरण निर्माण करण्यासाठी लेसर वापरतो. लेसर उत्तेजित किरणोत्सर्गाच्या प्रक्रियेद्वारे सामग्रीमध्ये बाह्य प्रकाश स्रोत किंवा उर्जा स्त्रोतामधून ऊर्जा इनपुट करून लेसिंग लाइट तयार करते.

लेसर हे सक्रिय माध्यम (जसे की वायू, घन किंवा द्रव) बनलेले एक ऑप्टिकल उपकरण आहे जे प्रकाश आणि ऑप्टिकल परावर्तक वाढवू शकते. लेसरमधील सक्रिय माध्यम हे सहसा निवडलेले आणि प्रक्रिया केलेले साहित्य असते आणि त्याची वैशिष्ट्ये लेसरची आउटपुट तरंगलांबी निर्धारित करतात.

लेसरद्वारे निर्माण होणाऱ्या प्रकाशात अनेक अद्वितीय वैशिष्ट्ये आहेत:

सर्वप्रथम, लेसर हे अत्यंत कठोर फ्रिक्वेन्सी आणि तरंगलांबी असलेले मोनोक्रोमॅटिक प्रकाश आहेत, जे काही विशेष ऑप्टिकल गरजा पूर्ण करू शकतात.

दुसरे म्हणजे, लेसर सुसंगत प्रकाश आहे, आणि प्रकाश लहरींचा टप्पा खूप सुसंगत आहे, जो लांब अंतरावर तुलनेने स्थिर प्रकाश तीव्रता राखू शकतो.

तिसरे म्हणजे, लेसर हे अतिशय अरुंद बीम आणि उत्कृष्ट फोकसिंगसह अत्यंत दिशात्मक प्रकाश आहेत, ज्याचा वापर उच्च अवकाशीय रिझोल्यूशन प्राप्त करण्यासाठी केला जाऊ शकतो.

लेझर हा प्रकाशाचा स्रोत आहे

लेसर निर्मितीचे तत्त्व

लेसरच्या निर्मितीमध्ये तीन मूलभूत शारीरिक प्रक्रियांचा समावेश होतो: उत्तेजित रेडिएशन, उत्स्फूर्त उत्सर्जन आणि उत्तेजित शोषण.

Sटाइम्युलेटेड रेडिएशन

उत्तेजित रेडिएशन ही लेसर निर्मितीची गुरुकिल्ली आहे. जेव्हा उच्च ऊर्जा स्तरावरील इलेक्ट्रॉन दुसऱ्या फोटॉनद्वारे उत्तेजित होतो, तेव्हा तो फोटॉनच्या दिशेने समान उर्जा, वारंवारता, टप्पा, ध्रुवीकरण स्थिती आणि प्रसार दिशा असलेला फोटॉन उत्सर्जित करतो. या प्रक्रियेला उत्तेजित रेडिएशन म्हणतात. म्हणजेच, फोटॉन उत्तेजित किरणोत्सर्गाच्या प्रक्रियेद्वारे एक समान फोटॉन "क्लोन" करू शकतो, ज्यामुळे प्रकाशाचे प्रवर्धन साध्य होते.

Sउत्स्फूर्त उत्सर्जन

जेव्हा अणू, आयन किंवा रेणूचे इलेक्ट्रॉन उच्च उर्जेच्या पातळीपासून कमी उर्जेच्या पातळीवर संक्रमण करतात तेव्हा ते विशिष्ट प्रमाणात उर्जेचे फोटॉन सोडते, ज्याला उत्स्फूर्त उत्सर्जन म्हणतात. अशा फोटॉन्सचे उत्सर्जन यादृच्छिक असते आणि उत्सर्जित फोटॉन्समध्ये सुसंगतता नसते, याचा अर्थ त्यांचा टप्पा, ध्रुवीकरण अवस्था आणि प्रसाराची दिशा सर्व यादृच्छिक असतात.

Sटाइम्युलेटेड शोषण

जेव्हा एक इलेक्ट्रॉन कमी उर्जा स्तरावर एक फोटॉन शोषून घेतो ज्यामध्ये त्याच्या स्वतःच्या उर्जेच्या पातळीतील फरक असतो, तेव्हा तो उच्च उर्जा स्तरावर उत्तेजित होऊ शकतो. या प्रक्रियेला उत्तेजित अवशोषण म्हणतात.

लेझरमध्ये, दोन समांतर आरशांनी बनलेली रेझोनंट पोकळी सहसा उत्तेजित रेडिएशन प्रक्रिया वाढविण्यासाठी वापरली जाते. एक आरसा संपूर्ण परावर्तन आरसा आहे आणि दुसरा आरसा अर्ध प्रतिबिंब आरसा आहे, जो लेसरचा काही भाग पार करू शकतो.

लेसर माध्यमातील फोटॉन दोन आरशांमध्ये मागे-पुढे परावर्तित होतात आणि प्रत्येक परावर्तन उत्तेजित रेडिएशन प्रक्रियेद्वारे अधिक फोटॉन तयार करतात, ज्यामुळे प्रकाशाचे प्रवर्धन साध्य होते. जेव्हा प्रकाशाची तीव्रता एका विशिष्ट प्रमाणात वाढते तेव्हा सेमी रिफ्लेक्टिंग मिररद्वारे लेसर तयार होते.