Що таке лазер – коротко

Лазер – це пристрій, що створює вузький пучок інтенсивного світла. У роботі лазера використовується властивість електронів атома займати тільки певні орбіти навколо свого ядра. Коли атом отримує квант енергії, він може перейти в збуджений стан, який характеризується переміщенням електронів з найнижчою енергетичної орбіти (так званий основний рівень) на орбіту з більш високим енергетичним рівнем.

Однак електрони не можуть довго залишатися на орбіті з високою енергією і мимовільно повертаються на основний рівень, при цьому кожен такий електрон випромінює фотон (світлову хвилю). Процес, що почався в одному атомі, запускає ланцюгову реакцію переходу електронів інших атомів на більш низькі енергетичні орбіти, в результаті чого утворюється лавина однакових світлових хвиль, узгоджено змінюються в часі. Ці хвилі формують світловий промінь, який у деяких лазерів має настільки високу потужність, що може різати камені і метали. Винайдені в 1960 році, лазери мають зараз дуже широку сферу застосування, починаючи від медицини (для видалення пухлин) і закінчуючи музикою (для запису й зчитування сигналів на компакт-дисках).

Твердотільний лазер

Типовий лазер складається з трубки з твердим кристалом, наприклад, рубіном (малюнок зверху), закритою з торців непрозорим і частково прозорим дзеркалами. Електрична обмотка збуджує атоми кристала для генерації світлових хвиль, які переміщаються між дзеркалами доти, поки не стануть досить інтенсивними, щоб пройти через частково прозоре дзеркало.

Створення лазерного променя

1. Електрони кожного атома {на малюнку справа чорні крапки на внутрішніх окружностях) у вимкненому лазері знаходяться на основному енергетичному рівні.

2. Відразу ж після включення лазера енергія з розрядної трубки переводить електрони на більш високі енергетичні орбіти {зовнішні кола).

3. Коли електрони починають повертатися на основний рівень, вони випускають світло, спонукаючи інші електрони робити те ж саме. Результуючий світловий пучок має одну довжину хвилі і, в міру повернення нових електронів на низькі орбіти, стає все більш потужним.

Більш різкий фокус

1. Лазерне випромінювання (один колір) 2. Природне світло (багато квітів)

Лазерний пучок містить світло тільки однієї довжини хвилі і може бути сфокусований лінзою практично в точку (малюнок праворуч). Природне світло, що складається з променів з різними довжинами хвиль, так різко НЕ фокусується (далекий малюнок праворуч). Здатність концентрувати величезну енергію в вузькому промені і передавати цей промінь на великі відстані практично без розсіювання та ослаблення, характерних для багатоколірного світла, робить лазер найважливішим інструментом в руках людини.


1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (2 votes, average: 3.50 out of 5)

Що таке лазер – коротко