Unsa ang Laser? Ang Prinsipyo sa Pagmugna og Laser

Ang laser usa sa mga importanteng imbensyon sa katawhan, nailhan nga "pinakahayag nga kahayag". Sa adlaw-adlaw nga kinabuhi, kanunay natong makita ang lainlaing mga aplikasyon sa laser, sama sa laser beauty, laser welding, laser mosquito killers, ug uban pa. Karong adlawa, atong hisgotan ang detalyado nga mga prinsipyo sa laser ug ang mga prinsipyo sa luyo sa ilang pagmugna.

Unsa ang laser?

Ang laser usa ka tinubdan sa kahayag nga naggamit og laser aron makamugna og espesyal nga silaw sa kahayag. Ang laser makamugna og lasing light pinaagi sa pagsulod og enerhiya gikan sa usa ka eksternal nga tinubdan sa kahayag o tinubdan sa kuryente ngadto sa materyal pinaagi sa proseso sa stimulated radiation.

Ang laser usa ka optical device nga gilangkoban sa usa ka aktibong medium (sama sa gas, solid, o likido) nga makapadako sa kahayag ug usa ka optical reflector. Ang aktibong medium sa usa ka laser kasagaran usa ka pinili ug giproseso nga materyal, ug ang mga kinaiya niini ang nagtino sa output wavelength sa laser.

Ang kahayag nga gihimo sa mga laser adunay daghang talagsaon nga mga kinaiya:

Una, ang mga laser kay monochromatic nga kahayag nga adunay estrikto kaayo nga mga frequency ug wavelength, nga makatubag sa pipila ka espesyal nga mga panginahanglanon sa optika.

Ikaduha, ang laser kay coherent light, ug ang phase sa light wave kay consistent kaayo, nga makamentinar og relatibong stable nga intensity sa light sa lagyong distansya.

Ikatulo, ang mga laser kay kahayag nga dunay taas nga direksyon nga adunay pig-ot nga mga silaw ug maayo kaayong pag-focus, nga magamit aron makab-ot ang taas nga spatial resolution.

Ang laser usa ka tinubdan sa kahayag

Ang prinsipyo sa pagmugna og laser

Ang pagmugna og laser naglakip sa tulo ka batakang pisikal nga proseso: stimulated radiation, spontaneous emission, ug stimulated absorption.

Sgipalihok nga radyasyon

Ang stimulated radiation mao ang yawe sa pagmugna og laser. Kung ang usa ka electron sa taas nga lebel sa enerhiya ma-excite sa laing photon, kini mopagawas og photon nga adunay parehas nga enerhiya, frequency, phase, polarization state, ug direksyon sa pagpalapad sa direksyon sa maong photon. Kini nga proseso gitawag og stimulated radiation. Sa ato pa, ang usa ka photon mahimong "mo-clone" og parehas nga photon pinaagi sa proseso sa stimulated radiation, sa ingon makab-ot ang amplification sa kahayag.

Semisyon nga pontaneous

Kon ang electron sa usa ka atomo, ion, o molekula mobalhin gikan sa taas nga lebel sa enerhiya ngadto sa ubos nga lebel sa enerhiya, kini mopagawas og mga photon nga adunay piho nga gidaghanon sa enerhiya, nga gitawag og spontaneous emission. Ang emission sa maong mga photon kay random, ug walay coherence tali sa gipagawas nga mga photon, nga nagpasabot nga ang ilang phase, polarization state, ug propagation direction kay random tanan.

Sgipalihok nga pagsuhop

Kon ang usa ka electron nga anaa sa ubos nga lebel sa enerhiya mosuhop og photon nga adunay kalainan sa lebel sa enerhiya nga katumbas sa iyaha, kini mahimong ma-excite ngadto sa taas nga lebel sa enerhiya. Kini nga proseso gitawag og stimulated absorption.

Sa mga laser, usa ka resonant cavity nga gilangkoban sa duha ka parallel nga salamin ang kasagarang gigamit aron mapalambo ang stimulated radiation process. Ang usa ka salamin usa ka total reflection mirror, ug ang lain usa ka semi reflection mirror, nga makatugot sa usa ka bahin sa laser nga moagi.

Ang mga photon sa laser medium mo-reflect balik-balik taliwala sa duha ka salamin, ug ang matag reflection mopatunghag dugang mga photon pinaagi sa stimulated radiation process, sa ingon makab-ot ang amplification sa kahayag. Kung ang intensity sa kahayag motaas sa usa ka piho nga sukod, ang laser mamugna pinaagi sa usa ka semi-reflecting mirror.