لیزر کیا ہے؟ لیزر جنریشن کا اصول

لیزر انسانیت کی اہم ایجادات میں سے ایک ہے، جسے "روشن ترین روشنی" کہا جاتا ہے۔ روزمرہ کی زندگی میں، ہم اکثر مختلف لیزر ایپلی کیشنز کو دیکھ سکتے ہیں، جیسے لیزر بیوٹی، لیزر ویلڈنگ، لیزر مچھر قاتل وغیرہ۔ آج، آئیے لیزرز اور ان کی نسل کے پیچھے اصولوں کی تفصیلی تفہیم حاصل کریں۔

لیزر کیا ہے؟

لیزر روشنی کا ایک ذریعہ ہے جو روشنی کی ایک خاص شہتیر پیدا کرنے کے لیے لیزر کا استعمال کرتا ہے۔ ایک لیزر محرک تابکاری کے عمل کے ذریعے مواد میں بیرونی روشنی کے منبع یا طاقت کے منبع سے توانائی داخل کرکے لیزنگ لائٹ پیدا کرتا ہے۔

لیزر ایک آپٹیکل ڈیوائس ہے جو ایک فعال میڈیم (جیسے گیس، ٹھوس یا مائع) پر مشتمل ہے جو روشنی اور آپٹیکل ریفلیکٹر کو بڑھا سکتا ہے۔ لیزر میں فعال میڈیم عام طور پر ایک منتخب اور پروسیس شدہ مواد ہوتا ہے، اور اس کی خصوصیات لیزر کی آؤٹ پٹ طول موج کا تعین کرتی ہیں۔

لیزر سے پیدا ہونے والی روشنی میں کئی منفرد خصوصیات ہیں:

سب سے پہلے، لیزر ایک رنگ کی روشنی ہیں جو بہت سخت تعدد اور طول موج کے ساتھ ہیں، جو کچھ خاص نظری ضروریات کو پورا کر سکتی ہیں۔

دوم، لیزر مربوط روشنی ہے، اور روشنی کی لہروں کا مرحلہ بہت مستقل ہے، جو طویل فاصلے پر روشنی کی نسبتاً مستحکم شدت کو برقرار رکھ سکتا ہے۔

تیسرا، لیزرز انتہائی تنگ بیم اور بہترین فوکسنگ کے ساتھ انتہائی دشاتمک روشنی ہیں، جنہیں اعلی مقامی ریزولوشن حاصل کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔

لیزر روشنی کا ایک ذریعہ ہے۔

لیزر نسل کا اصول

لیزر کی نسل میں تین بنیادی جسمانی عمل شامل ہیں: محرک تابکاری، اچانک اخراج، اور حوصلہ افزائی جذب۔

Sوقتی تابکاری

محرک تابکاری لیزر پیدا کرنے کی کلید ہے۔ جب ایک اعلی توانائی کی سطح پر ایک الیکٹران دوسرے فوٹون سے پرجوش ہوتا ہے، تو یہ اسی توانائی، فریکوئنسی، فیز، پولرائزیشن کی حالت اور اس فوٹون کی سمت میں پھیلاؤ کی سمت کے ساتھ ایک فوٹون خارج کرتا ہے۔ اس عمل کو محرک تابکاری کہا جاتا ہے۔ کہنے کا مطلب یہ ہے کہ، ایک فوٹوون محرک تابکاری کے عمل کے ذریعے ایک جیسے فوٹوون کو "کلون" کر سکتا ہے، اس طرح روشنی کی افزائش کو حاصل کر سکتا ہے۔

Sاچانک اخراج

جب ایک ایٹم، آئن، یا مالیکیول کا الیکٹران اعلی توانائی کی سطح سے کم توانائی کی سطح پر منتقل ہوتا ہے، تو یہ توانائی کی ایک خاص مقدار کے فوٹون جاری کرتا ہے، جسے اچانک اخراج کہا جاتا ہے۔ ایسے فوٹونز کا اخراج بے ترتیب ہوتا ہے، اور خارج ہونے والے فوٹونز کے درمیان کوئی ہم آہنگی نہیں ہوتی، جس کا مطلب ہے کہ ان کا مرحلہ، پولرائزیشن کی حالت، اور پھیلاؤ کی سمت سب بے ترتیب ہیں۔

Sوقتی جذب

جب ایک الیکٹران کم توانائی کی سطح پر ایک فوٹوون کو جذب کرتا ہے جس میں توانائی کی سطح کے فرق کے ساتھ اس کے اپنے برابر ہوتا ہے، تو یہ اعلی توانائی کی سطح پر پرجوش ہوسکتا ہے۔ اس عمل کو محرک جذب کہا جاتا ہے۔

لیزرز میں، دو متوازی آئینوں پر مشتمل ایک گونج دار گہا عام طور پر محرک تابکاری کے عمل کو بڑھانے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ ایک آئینہ مکمل عکاسی کا آئینہ ہے، اور دوسرا آئینہ نیم عکاسی والا آئینہ ہے، جو لیزر کے ایک حصے کو گزرنے دیتا ہے۔

لیزر میڈیم میں فوٹان دو آئینے کے درمیان آگے پیچھے منعکس کرتے ہیں، اور ہر انعکاس محرک تابکاری کے عمل کے ذریعے زیادہ فوٹان پیدا کرتا ہے، اس طرح روشنی کی افزائش حاصل ہوتی ہے۔ جب روشنی کی شدت ایک خاص حد تک بڑھ جاتی ہے تو نیم عکاسی کرنے والے آئینے کے ذریعے لیزر پیدا ہوتا ہے۔