లేజర్ అంటే ఏమిటి? లేజర్ జనరేషన్ యొక్క సూత్రం

లేజర్ మానవత్వం యొక్క ముఖ్యమైన ఆవిష్కరణలలో ఒకటి, దీనిని "ప్రకాశవంతమైన కాంతి" అని పిలుస్తారు. రోజువారీ జీవితంలో, లేజర్ బ్యూటీ, లేజర్ వెల్డింగ్, లేజర్ దోమల కిల్లర్స్ మొదలైన వివిధ లేజర్ అప్లికేషన్‌లను మనం తరచుగా చూడవచ్చు. ఈ రోజు, లేజర్‌ల గురించి మరియు వాటి తరం వెనుక ఉన్న సూత్రాల గురించి వివరంగా తెలుసుకుందాం.

లేజర్ అంటే ఏమిటి?

లేజర్ అనేది ఒక ప్రత్యేక కాంతి పుంజం ఉత్పత్తి చేయడానికి లేజర్‌ను ఉపయోగించే కాంతి మూలం. ఉద్దీపన రేడియేషన్ ప్రక్రియ ద్వారా పదార్థంలోకి బాహ్య కాంతి మూలం లేదా శక్తి మూలం నుండి శక్తిని ఇన్‌పుట్ చేయడం ద్వారా లేజర్ కాంతిని ఉత్పత్తి చేస్తుంది.

లేజర్ అనేది కాంతి మరియు ఆప్టికల్ రిఫ్లెక్టర్‌ను విస్తరించగల క్రియాశీల మాధ్యమం (గ్యాస్, ఘన లేదా ద్రవ వంటివి)తో కూడిన ఆప్టికల్ పరికరం. లేజర్‌లోని క్రియాశీల మాధ్యమం సాధారణంగా ఎంపిక చేయబడిన మరియు ప్రాసెస్ చేయబడిన పదార్థం, మరియు దాని లక్షణాలు లేజర్ యొక్క అవుట్‌పుట్ తరంగదైర్ఘ్యాన్ని నిర్ణయిస్తాయి.

లేజర్ల ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన కాంతి అనేక ప్రత్యేక లక్షణాలను కలిగి ఉంది:

ముందుగా, లేజర్‌లు చాలా కఠినమైన పౌనఃపున్యాలు మరియు తరంగదైర్ఘ్యాలతో కూడిన ఏకవర్ణ కాంతి, ఇవి కొన్ని ప్రత్యేక ఆప్టికల్ అవసరాలను తీర్చగలవు.

రెండవది, లేజర్ అనేది పొందికైన కాంతి, మరియు కాంతి తరంగాల దశ చాలా స్థిరంగా ఉంటుంది, ఇది చాలా దూరాలకు సాపేక్షంగా స్థిరమైన కాంతి తీవ్రతను నిర్వహించగలదు.

మూడవదిగా, లేజర్‌లు చాలా ఇరుకైన కిరణాలు మరియు అద్భుతమైన ఫోకస్‌తో అత్యంత డైరెక్షనల్ లైట్, వీటిని అధిక ప్రాదేశిక రిజల్యూషన్ సాధించడానికి ఉపయోగించవచ్చు.

లేజర్ ఒక కాంతి మూలం

లేజర్ ఉత్పత్తి సూత్రం

లేజర్ ఉత్పత్తి మూడు ప్రాథమిక భౌతిక ప్రక్రియలను కలిగి ఉంటుంది: ఉద్దీపన రేడియేషన్, ఆకస్మిక ఉద్గారం మరియు ఉత్తేజిత శోషణ.

Sప్రేరేపించబడిన రేడియేషన్

లేజర్ ఉత్పత్తికి స్టిమ్యులేటెడ్ రేడియేషన్ కీలకం. అధిక శక్తి స్థాయిలో ఉన్న ఒక ఎలక్ట్రాన్ మరొక ఫోటాన్ ద్వారా ఉత్తేజితం అయినప్పుడు, అది ఫోటాన్ దిశలో అదే శక్తి, ఫ్రీక్వెన్సీ, దశ, ధ్రువణ స్థితి మరియు ప్రచార దిశతో ఫోటాన్‌ను విడుదల చేస్తుంది. ఈ ప్రక్రియను స్టిమ్యులేటెడ్ రేడియేషన్ అంటారు. అంటే, ఫోటాన్ ఉద్దీపన రేడియేషన్ ప్రక్రియ ద్వారా ఒకేలా ఫోటాన్‌ను "క్లోన్" చేయగలదు, తద్వారా కాంతి విస్తరణను సాధించవచ్చు.

Sపొటానియస్ ఉద్గారం

ఒక అణువు, అయాన్ లేదా అణువు యొక్క ఎలక్ట్రాన్ అధిక శక్తి స్థాయి నుండి తక్కువ శక్తి స్థాయికి మారినప్పుడు, అది కొంత శక్తి యొక్క ఫోటాన్‌లను విడుదల చేస్తుంది, దీనిని ఆకస్మిక ఉద్గారం అంటారు. అటువంటి ఫోటాన్‌ల ఉద్గారం యాదృచ్ఛికంగా ఉంటుంది మరియు ఉద్గార ఫోటాన్‌ల మధ్య పొందిక ఉండదు, అంటే వాటి దశ, ధ్రువణ స్థితి మరియు ప్రచారం దిశ అన్నీ యాదృచ్ఛికంగా ఉంటాయి.

Sప్రేరేపించబడిన శోషణ

తక్కువ శక్తి స్థాయిలో ఉన్న ఎలక్ట్రాన్ దాని స్వంత శక్తి స్థాయి తేడాతో సమానమైన ఫోటాన్‌ను గ్రహించినప్పుడు, అది అధిక శక్తి స్థాయికి ఉత్తేజితమవుతుంది. ఈ ప్రక్రియను ఉత్తేజిత శోషణ అంటారు.

లేజర్‌లలో, రెండు సమాంతర అద్దాలతో కూడిన ప్రతిధ్వని కుహరం సాధారణంగా ఉత్తేజిత రేడియేషన్ ప్రక్రియను మెరుగుపరచడానికి ఉపయోగించబడుతుంది. ఒక అద్దం టోటల్ రిఫ్లెక్షన్ మిర్రర్, మరియు మరొక మిర్రర్ సెమీ రిఫ్లెక్షన్ మిర్రర్, ఇది లేజర్‌లోని కొంత భాగాన్ని గుండా వెళ్ళేలా చేస్తుంది.

లేజర్ మాధ్యమంలోని ఫోటాన్‌లు రెండు అద్దాల మధ్య ముందుకు వెనుకకు ప్రతిబింబిస్తాయి మరియు ప్రతి ప్రతిబింబం ఉత్తేజిత రేడియేషన్ ప్రక్రియ ద్వారా ఎక్కువ ఫోటాన్‌లను ఉత్పత్తి చేస్తుంది, తద్వారా కాంతి విస్తరణను సాధిస్తుంది. కాంతి తీవ్రత కొంత మేరకు పెరిగినప్పుడు, సెమీ రిఫ్లెక్టింగ్ మిర్రర్ ద్వారా లేజర్ ఉత్పత్తి అవుతుంది.