Naon Ari Laser? Prinsip Pembangkitan Laser

Laser mangrupikeun salah sahiji panemuan penting umat manusa, anu katelah "cahaya anu paling caang". Dina kahirupan sapopoe, urang sering tiasa ningali rupa-rupa aplikasi laser, sapertos kaéndahan laser, pangelasan laser, panyabab reungit laser, sareng sajabana. Dinten ieu, hayu urang gaduh pamahaman anu lengkep ngeunaan laser sareng prinsip-prinsip di balik generasi na.

Naon ari laser téh?

Laser nyaéta sumber cahaya anu ngagunakeun laser pikeun ngahasilkeun sinar cahaya khusus. Laser ngahasilkeun cahaya laser ku cara ngasupkeun énergi tina sumber cahaya éksternal atanapi sumber daya kana bahan ngaliwatan prosés radiasi anu dirangsang.

Laser nyaéta alat optik anu diwangun ku média aktif (sapertos gas, padet, atanapi cair) anu tiasa ngagedekeun cahaya sareng réfléktor optik. Médium aktif dina laser biasana mangrupikeun bahan anu dipilih sareng diolah, sareng ciri-cirina nangtukeun panjang gelombang kaluaran laser.

Cahaya anu dihasilkeun ku laser ngagaduhan sababaraha ciri unik:

Kahiji, laser nyaéta cahaya monokromatik kalayan frékuénsi sareng panjang gelombang anu ketat pisan, anu tiasa nyumponan sababaraha kabutuhan optik khusus.

Kadua, laser nyaéta cahaya koheren, sareng fase gelombang cahaya konsisten pisan, anu tiasa ngajaga inténsitas cahaya anu relatif stabil dina jarak anu jauh.

Katilu, laser nyaéta cahaya anu arahna luhur kalayan sinar anu heureut pisan sareng fokus anu saé pisan, anu tiasa dianggo pikeun ngahontal résolusi spasial anu luhur.

Laser nyaéta sumber cahaya

Prinsip generasi laser

Pembangkitan laser ngalibatkeun tilu prosés fisik dasar: radiasi anu dirangsang, émisi spontan, sareng panyerepan anu dirangsang.

Sradiasi anu distimulasi

Radiasi anu distimulasi mangrupikeun konci pikeun generasi laser. Nalika éléktron dina tingkat énergi anu luhur dirangsang ku foton anu sanés, éta ngaluarkeun foton kalayan énergi, frékuénsi, fase, kaayaan polarisasi, sareng arah rambatan anu sami dina arah foton éta. Prosés ieu disebut radiasi anu distimulasi. Hartina, foton tiasa "ngkloning" foton anu idéntik ngalangkungan prosés radiasi anu distimulasi, sahingga ngahontal amplifikasi cahaya.

Sémisi pontaneous

Nalika éléktron atom, ion, atanapi molekul transisi tina tingkat énergi anu luhur ka tingkat énergi anu handap, éta ngaleupaskeun foton kalayan jumlah énergi anu tangtu, anu disebut émisi spontan. Émisi foton sapertos kitu acak, sareng teu aya koherensi antara foton anu dipancarkeun, anu hartosna fase, kaayaan polarisasi, sareng arah rambatanana sadayana acak.

Spanyerepan anu dirangsang

Nalika éléktron dina tingkat énergi anu handap nyerep foton kalayan bédana tingkat énergi anu sami sareng fotonna sorangan, éta tiasa dieksitasi ka tingkat énergi anu luhur. Prosés ieu disebut panyerepan anu distimulasi.

Dina laser, rohangan résonansi anu diwangun ku dua eunteung sajajar biasana dianggo pikeun ningkatkeun prosés radiasi anu dirangsang. Hiji eunteung nyaéta eunteung pantulan total, sareng eunteung anu sanésna nyaéta eunteung semi pantulan, anu tiasa ngamungkinkeun sabagian laser nembus.

Foton dina média laser mantulkeun bolak-balik antara dua eunteung, sareng unggal pantulan ngahasilkeun langkung seueur foton ngalangkungan prosés radiasi anu dirangsang, sahingga ngahontal amplifikasi cahaya. Nalika inténsitas cahaya ningkat dugi ka tingkat anu tangtu, laser dihasilkeun ngalangkungan eunteung semi-mantul.