De laser is ien fan 'e wichtige útfiningen fan 'e minskheid, bekend as it "helderste ljocht". Yn it deistich libben kinne wy faak ferskate lasertapassingen sjen, lykas laserskientme, laserlassen, lasermuggenbestriders, ensafuorthinne. Litte wy hjoed in detaillearre begryp hawwe fan lasers en de prinsipes efter har generaasje.
Wat is in laser?
In laser is in ljochtboarne dy't in laser brûkt om in spesjale ljochtstriel te generearjen. In laser genereart laserljocht troch enerzjy fan in eksterne ljochtboarne of stroomboarne yn it materiaal yn te fieren fia it proses fan stimulearre strieling.
In laser is in optysk apparaat dat bestiet út in aktyf medium (lykas gas, fêste stof of floeistof) dat ljocht fersterkje kin en in optyske reflektor. It aktive medium yn in laser is meastentiids in selektearre en ferwurke materiaal, en syn skaaimerken bepale de útfiergolflingte fan 'e laser.
It ljocht dat troch lasers generearre wurdt hat ferskate unike skaaimerken:
Earst binne lasers monochromatysk ljocht mei tige strange frekwinsjes en golflingten, dy't oan guon spesjale optyske behoeften kinne foldwaan.
Twadder is laser koherint ljocht, en de faze fan ljochtweagen is tige konsekwint, wat in relatyf stabile ljochtintensiteit oer lange ôfstannen kin behâlde.
Tredde, lasers binne tige rjochtingsljocht mei tige smelle strielen en poerbêste fokussering, dy't brûkt wurde kinne om hege romtlike resolúsje te berikken.
Laser is in ljochtboarne
It prinsipe fan lasergeneraasje
De generaasje fan laser omfettet trije basisfysyske prosessen: stimulearre strieling, spontane emisje, en stimulearre absorpsje.
Sstimulearre strieling
Stimulearre strieling is de kaai ta lasergeneraasje. As in elektron op in heech enerzjynivo oanstutsen wurdt troch in oar foton, stjoert it in foton út mei deselde enerzjy, frekwinsje, faze, polarisaasjetastân en ferspriedingsrjochting yn 'e rjochting fan dat foton. Dit proses wurdt stimulearre strieling neamd. Dat wol sizze, in foton kin in identyk foton "kloonje" troch it proses fan stimulearre strieling, wêrtroch't fersterking fan ljocht berikt wurdt.
Sspontane útstjit
As in elektron fan in atoom, ion of molekule fan in heech enerzjynivo nei in leech enerzjynivo giet, lit it fotonen frij fan in bepaalde hoemannichte enerzjy, wat spontane emisje neamd wurdt. De emisje fan sokke fotonen is willekeurich, en der is gjin gearhing tusken de útstjoerde fotonen, wat betsjut dat har faze, polarisaasjetastân en ferspriedingsrjochting allegear willekeurich binne.
Sstimulearre absorpsje
As in elektron op in leech enerzjynivo in foton absorbearret mei in enerzjynivoferskil gelyk oan syn eigen, kin it oanstutsen wurde nei in heech enerzjynivo. Dit proses wurdt stimulearre absorpsje neamd.
Yn lasers wurdt meastentiids in resonante holte besteande út twa parallelle spegels brûkt om it stimulearre strielingsproses te ferbetterjen. Ien spegel is in totale refleksjespegel, en de oare spegel is in healrefleksjespegel, dy't in diel fan 'e laser trochlitte kin.
De fotonen yn it lasermedium reflektearje hinne en wer tusken twa spegels, en elke refleksje produseart mear fotonen troch it stimulearre strielingsproses, wêrtroch't fersterking fan ljocht berikt wurdt. As de yntensiteit fan it ljocht oant in bepaalde mjitte tanimt, wurdt in laser generearre troch in healreflektearjende spegel.
Pleatsingstiid: 7 desimber 2023
