लेसर म्हणजे काय? लेसर निर्मितीचे तत्व

लेसर हा मानवजातीच्या महत्त्वाच्या शोधांपैकी एक आहे, ज्याला "सर्वात तेजस्वी प्रकाश" म्हणून ओळखले जाते. दैनंदिन जीवनात, आपण अनेकदा लेसर सौंदर्य, लेसर वेल्डिंग, लेसर मच्छरनाशके इत्यादी विविध लेसर अनुप्रयोग पाहू शकतो. आज, लेसर आणि त्यांच्या निर्मितीमागील तत्त्वांची सविस्तर माहिती घेऊया.

लेसर म्हणजे काय?

लेसर हा एक प्रकाश स्रोत आहे जो प्रकाशाचा एक विशेष किरण निर्माण करण्यासाठी लेसर वापरतो. उत्तेजित किरणोत्सर्गाच्या प्रक्रियेद्वारे बाह्य प्रकाश स्रोत किंवा उर्जा स्त्रोतातून ऊर्जा सामग्रीमध्ये इनपुट करून लेसर लेसिंग प्रकाश निर्माण करतो.

लेसर हे एक ऑप्टिकल उपकरण आहे जे एका सक्रिय माध्यमाने बनलेले असते (जसे की वायू, घन किंवा द्रव) जे प्रकाश वाढवू शकते आणि एक ऑप्टिकल परावर्तक. लेसरमधील सक्रिय माध्यम हे सहसा निवडलेले आणि प्रक्रिया केलेले साहित्य असते आणि त्याची वैशिष्ट्ये लेसरची आउटपुट तरंगलांबी ठरवतात.

लेसरद्वारे निर्माण होणाऱ्या प्रकाशात अनेक अद्वितीय वैशिष्ट्ये आहेत:

प्रथम, लेसर हे एकरंगी प्रकाश असतात ज्यांची वारंवारता आणि तरंगलांबी खूप कडक असते, जे काही विशेष ऑप्टिकल गरजा पूर्ण करू शकतात.

दुसरे म्हणजे, लेसर हा सुसंगत प्रकाश आहे आणि प्रकाश लाटांचा टप्पा खूप सुसंगत आहे, जो लांब अंतरावर तुलनेने स्थिर प्रकाश तीव्रता राखू शकतो.

तिसरे म्हणजे, लेसर हे अतिशय अरुंद किरणांसह आणि उत्कृष्ट फोकसिंगसह अत्यंत दिशात्मक प्रकाश आहेत, ज्याचा वापर उच्च अवकाशीय रिझोल्यूशन साध्य करण्यासाठी केला जाऊ शकतो.

लेसर हा प्रकाश स्रोत आहे.

लेसर निर्मितीचे तत्व

लेसर निर्मितीमध्ये तीन मूलभूत भौतिक प्रक्रियांचा समावेश असतो: उत्तेजित रेडिएशन, उत्स्फूर्त उत्सर्जन आणि उत्तेजित शोषण.

Sटिमुलेटेड रेडिएशन

उत्तेजित रेडिएशन ही लेसर निर्मितीची गुरुकिल्ली आहे. जेव्हा उच्च ऊर्जा पातळीवरील इलेक्ट्रॉन दुसऱ्या फोटॉनद्वारे उत्तेजित होतो, तेव्हा तो त्या फोटॉनच्या दिशेने समान ऊर्जा, वारंवारता, अवस्था, ध्रुवीकरण स्थिती आणि प्रसार दिशा असलेला फोटॉन उत्सर्जित करतो. या प्रक्रियेला उत्तेजित रेडिएशन म्हणतात. म्हणजेच, एक फोटॉन उत्तेजित रेडिएशन प्रक्रियेद्वारे समान फोटॉनचे "क्लोन" करू शकतो, ज्यामुळे प्रकाशाचे प्रवर्धन साध्य होते.

Sअचानक होणारे उत्सर्जन

जेव्हा अणू, आयन किंवा रेणूचे इलेक्ट्रॉन उच्च ऊर्जा पातळीपासून कमी ऊर्जा पातळीपर्यंत संक्रमण करतात तेव्हा ते विशिष्ट प्रमाणात उर्जेचे फोटॉन सोडतात, ज्याला उत्स्फूर्त उत्सर्जन म्हणतात. अशा फोटॉनचे उत्सर्जन यादृच्छिक असते आणि उत्सर्जित फोटॉनमध्ये सुसंगतता नसते, म्हणजेच त्यांची अवस्था, ध्रुवीकरण स्थिती आणि प्रसार दिशा हे सर्व यादृच्छिक असतात.

Sगतिमान शोषण

जेव्हा कमी ऊर्जा पातळीवरील इलेक्ट्रॉन त्याच्या स्वतःच्या ऊर्जा पातळीतील फरक असलेल्या फोटॉनला शोषून घेतो, तेव्हा तो उच्च ऊर्जा पातळीपर्यंत उत्तेजित होऊ शकतो. या प्रक्रियेला उत्तेजित शोषण म्हणतात.

लेसरमध्ये, उत्तेजित किरणोत्सर्ग प्रक्रिया वाढविण्यासाठी सामान्यतः दोन समांतर आरशांनी बनलेला एक रेझोनंट पोकळी वापरला जातो. एक आरसा हा पूर्ण परावर्तन आरसा असतो आणि दुसरा आरसा अर्धपरावर्तन आरसा असतो, जो लेसरचा एक भाग जाऊ शकतो.

लेसर माध्यमातील फोटॉन दोन आरशांमध्ये पुढे-मागे परावर्तित होतात आणि प्रत्येक परावर्तन उत्तेजित किरणोत्सर्ग प्रक्रियेद्वारे अधिक फोटॉन तयार करते, ज्यामुळे प्रकाशाचे प्रवर्धन होते. जेव्हा प्रकाशाची तीव्रता एका विशिष्ट प्रमाणात वाढते, तेव्हा अर्ध-परावर्तक आरशाद्वारे लेसर तयार होतो.