Lazer bəşəriyyətin ən vacib ixtiralarından biridir və "ən parlaq işıq" kimi tanınır. Gündəlik həyatda lazer gözəlliyi, lazer qaynağı, lazer ağcaqanad öldürücüləri və sair kimi müxtəlif lazer tətbiqlərini tez-tez görə bilərik. Bu gün gəlin lazerlər və onların yaranma prinsipləri haqqında ətraflı məlumat verək.
Lazer nədir?
Lazer, xüsusi bir işıq şüası yaratmaq üçün lazerdən istifadə edən bir işıq mənbəyidir. Lazer, stimullaşdırılmış şüalanma prosesi vasitəsilə xarici işıq mənbəyindən və ya enerji mənbəyindən materiala enerji daxil etməklə lazer işığı yaradır.
Lazer, işığı gücləndirə bilən aktiv mühitdən (məsələn, qaz, bərk və ya maye) və optik reflektordan ibarət optik cihazdır. Lazerdəki aktiv mühit adətən seçilmiş və emal olunmuş materialdır və onun xüsusiyyətləri lazerin çıxış dalğa uzunluğunu müəyyən edir.
Lazerlərin yaratdığı işıq bir neçə unikal xüsusiyyətə malikdir:
Birincisi, lazerlər bəzi xüsusi optik ehtiyacları ödəyə bilən çox ciddi tezliklərə və dalğa uzunluqlarına malik monoxromatik işıqdır.
İkincisi, lazer koherent işıqdır və işıq dalğalarının fazası çox ardıcıldır ki, bu da uzun məsafələrdə nisbətən sabit işıq intensivliyini saxlaya bilir.
Üçüncüsü, lazerlər çox dar şüalara və əla fokuslanmaya malik yüksək istiqamətli işıqdır və yüksək məkan qətnaməsinə nail olmaq üçün istifadə edilə bilər.
Lazer işıq mənbəyidir
Lazer generasiyası prinsipi
Lazerin yaranması üç əsas fiziki prosesi əhatə edir: stimullaşdırılmış şüalanma, spontan emissiya və stimullaşdırılmış udma.
Sstimullaşdırılmış şüalanma
Stimullaşdırılmış şüalanma lazer generasiyasının açarıdır. Yüksək enerji səviyyəsində olan bir elektron başqa bir foton tərəfindən həyəcanlandıqda, həmin foton istiqamətində eyni enerjiyə, tezlikə, fazaya, polyarizasiya vəziyyətinə və yayılma istiqamətinə malik bir foton yayır. Bu proses stimullaşdırılmış şüalanma adlanır. Yəni, bir foton stimullaşdırılmış şüalanma prosesi vasitəsilə eyni bir fotonu "klonlaşdıra" və bununla da işığın gücləndirilməsinə nail ola bilər.
Skortəbii emissiya
Bir atom, ion və ya molekulun elektronu yüksək enerji səviyyəsindən aşağı enerji səviyyəsinə keçdikdə, müəyyən miqdarda enerjiyə malik fotonlar buraxır ki, bu da spontan emissiya adlanır. Belə fotonların emissiyası təsadüfi olur və emissiya edilən fotonlar arasında heç bir uyğunluq yoxdur, yəni onların fazası, polyarizasiya vəziyyəti və yayılma istiqaməti təsadüfi olur.
Sstimullaşdırılmış udma
Aşağı enerji səviyyəsində olan bir elektron, enerji səviyyəsi fərqi öz enerji səviyyəsinə bərabər olan bir fotonu udduqda, yüksək enerji səviyyəsinə qədər həyəcanlana bilər. Bu proses stimullaşdırılmış udma adlanır.
Lazerlərdə stimullaşdırılmış şüalanma prosesini gücləndirmək üçün adətən iki paralel güzgüdən ibarət rezonans boşluğu istifadə olunur. Bir güzgü tam əks etdirmə güzgüsü, digər güzgü isə lazerin bir hissəsinin keçməsinə imkan verən yarı əks etdirmə güzgüsüdür.
Lazer mühitindəki fotonlar iki güzgü arasında irəli-geri əks olunur və hər bir əks olunma stimullaşdırılmış şüalanma prosesi vasitəsilə daha çox foton istehsal edir və bununla da işığın gücləndirilməsinə nail olur. İşığın intensivliyi müəyyən dərəcədə artdıqda, lazer yarıməks etdirici güzgü vasitəsilə yaradılır.
Yazı vaxtı: 07 Dekabr 2023
