લેસર એ માનવતાની એક મહત્વપૂર્ણ શોધ છે, જેને "તેજસ્વી પ્રકાશ" તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.રોજિંદા જીવનમાં, આપણે ઘણીવાર વિવિધ લેસર એપ્લિકેશનો જોઈ શકીએ છીએ, જેમ કે લેસર બ્યુટી, લેસર વેલ્ડીંગ, લેસર મોસ્કિટો કિલર્સ વગેરે.આજે, ચાલો લેસરો અને તેમની પેઢી પાછળના સિદ્ધાંતોની વિગતવાર સમજણ મેળવીએ.

લેસર શું છે?

લેસર એ પ્રકાશનો સ્ત્રોત છે જે પ્રકાશના વિશિષ્ટ કિરણને ઉત્પન્ન કરવા માટે લેસરનો ઉપયોગ કરે છે.લેસર ઉત્તેજિત કિરણોત્સર્ગની પ્રક્રિયા દ્વારા સામગ્રીમાં બાહ્ય પ્રકાશ સ્રોત અથવા પાવર સ્ત્રોતમાંથી ઊર્જા ઇનપુટ કરીને લેસિંગ લાઇટ પેદા કરે છે.

લેસર એ સક્રિય માધ્યમ (જેમ કે ગેસ, ઘન અથવા પ્રવાહી) થી બનેલું એક ઓપ્ટિકલ ઉપકરણ છે જે પ્રકાશ અને ઓપ્ટિકલ રિફ્લેક્ટરને વિસ્તૃત કરી શકે છે.લેસરમાં સક્રિય માધ્યમ સામાન્ય રીતે પસંદ કરેલ અને પ્રક્રિયા કરેલ સામગ્રી હોય છે અને તેની લાક્ષણિકતાઓ લેસરની આઉટપુટ તરંગલંબાઇ નક્કી કરે છે.

લેસરો દ્વારા ઉત્પન્ન થતા પ્રકાશમાં ઘણી વિશિષ્ટ લાક્ષણિકતાઓ છે:

સૌપ્રથમ, લેસરો ખૂબ કડક ફ્રીક્વન્સીઝ અને તરંગલંબાઇ સાથે મોનોક્રોમેટિક પ્રકાશ છે, જે કેટલીક ખાસ ઓપ્ટિકલ જરૂરિયાતોને પૂરી કરી શકે છે.

બીજું, લેસર સુસંગત પ્રકાશ છે, અને પ્રકાશ તરંગોનો તબક્કો ખૂબ જ સુસંગત છે, જે લાંબા અંતર પર પ્રમાણમાં સ્થિર પ્રકાશની તીવ્રતા જાળવી શકે છે.

ત્રીજે સ્થાને, લેસરો અત્યંત સાંકડા બીમ અને ઉત્તમ ફોકસિંગ સાથે અત્યંત દિશાત્મક પ્રકાશ છે, જેનો ઉપયોગ ઉચ્ચ અવકાશી રીઝોલ્યુશન પ્રાપ્ત કરવા માટે થઈ શકે છે.

લેસર એ પ્રકાશનો સ્ત્રોત છે

લેસર જનરેશનનો સિદ્ધાંત

લેસરની પેઢીમાં ત્રણ મૂળભૂત ભૌતિક પ્રક્રિયાઓનો સમાવેશ થાય છે: ઉત્તેજિત રેડિયેશન, સ્વયંસ્ફુરિત ઉત્સર્જન અને ઉત્તેજિત શોષણ.

Sટાઇમ્યુલેટેડ રેડિયેશન

ઉત્તેજિત રેડિયેશન એ લેસર જનરેશનની ચાવી છે.જ્યારે ઉચ્ચ ઉર્જા સ્તરે એક ઇલેક્ટ્રોન અન્ય ફોટોન દ્વારા ઉત્તેજિત થાય છે, ત્યારે તે ફોટોનની દિશામાં સમાન ઉર્જા, આવર્તન, તબક્કો, ધ્રુવીકરણ સ્થિતિ અને પ્રસારની દિશા સાથે ફોટોનનું ઉત્સર્જન કરે છે.આ પ્રક્રિયાને ઉત્તેજિત રેડિયેશન કહેવામાં આવે છે.કહેવાનો અર્થ એ છે કે, એક ફોટોન ઉત્તેજિત રેડિયેશનની પ્રક્રિયા દ્વારા સમાન ફોટોનને "ક્લોન" કરી શકે છે, જેનાથી પ્રકાશનું એમ્પ્લીફિકેશન પ્રાપ્ત થાય છે.

Sસ્વયંભૂ ઉત્સર્જન

જ્યારે અણુ, આયન અથવા પરમાણુનું ઇલેક્ટ્રોન ઉચ્ચ ઉર્જા સ્તરથી નીચા ઉર્જા સ્તર પર સંક્રમણ કરે છે, ત્યારે તે ચોક્કસ માત્રામાં ઊર્જાના ફોટોન છોડે છે, જેને સ્વયંસ્ફુરિત ઉત્સર્જન કહેવામાં આવે છે.આવા ફોટોનનું ઉત્સર્જન અવ્યવસ્થિત છે, અને ઉત્સર્જિત ફોટોન વચ્ચે કોઈ સુસંગતતા નથી, જેનો અર્થ છે કે તેમનો તબક્કો, ધ્રુવીકરણ સ્થિતિ અને પ્રસારની દિશા બધું જ રેન્ડમ છે.

Sટાઇમ્યુલેટેડ શોષણ

જ્યારે નીચા ઉર્જા સ્તર પર ઇલેક્ટ્રોન તેના પોતાના સમાન ઊર્જા સ્તરના તફાવત સાથે ફોટોનને શોષી લે છે, ત્યારે તે ઉચ્ચ ઉર્જા સ્તર પર ઉત્તેજિત થઈ શકે છે.આ પ્રક્રિયાને ઉત્તેજિત શોષણ કહેવામાં આવે છે.

લેસરોમાં, બે સમાંતર અરીસાઓથી બનેલા રેઝોનન્ટ પોલાણનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે ઉત્તેજિત રેડિયેશન પ્રક્રિયાને વધારવા માટે થાય છે.એક અરીસો સંપૂર્ણ પ્રતિબિંબ દર્પણ છે, અને બીજો અરીસો અર્ધ પ્રતિબિંબ દર્પણ છે, જે લેસરના એક ભાગને પસાર થવા દે છે.

લેસર માધ્યમમાં ફોટોન બે અરીસાઓ વચ્ચે આગળ અને પાછળ પ્રતિબિંબિત થાય છે, અને દરેક પ્રતિબિંબ ઉત્તેજિત રેડિયેશન પ્રક્રિયા દ્વારા વધુ ફોટોન ઉત્પન્ન કરે છે, જેનાથી પ્રકાશનું એમ્પ્લીફિકેશન પ્રાપ્ત થાય છે.જ્યારે પ્રકાશની તીવ્રતા અમુક હદ સુધી વધે છે, ત્યારે અર્ધ પ્રતિબિંબિત અરીસા દ્વારા લેસર ઉત્પન્ન થાય છે.