లేజర్ అంటే ఏమిటి? లేజర్ జనరేషన్ సూత్రం

లేజర్ అనేది మానవాళి యొక్క ముఖ్యమైన ఆవిష్కరణలలో ఒకటి, దీనిని "ప్రకాశవంతమైన కాంతి" అని పిలుస్తారు. రోజువారీ జీవితంలో, లేజర్ బ్యూటీ, లేజర్ వెల్డింగ్, లేజర్ దోమల కిల్లర్లు మొదలైన వివిధ లేజర్ అప్లికేషన్లను మనం తరచుగా చూడవచ్చు. ఈరోజు, లేజర్‌లు మరియు వాటి తరం వెనుక ఉన్న సూత్రాల గురించి వివరణాత్మక అవగాహన కలిగి ఉందాం.

లేజర్ అంటే ఏమిటి?

లేజర్ అనేది ఒక ప్రత్యేక కాంతి పుంజాన్ని ఉత్పత్తి చేయడానికి లేజర్‌ను ఉపయోగించే ఒక కాంతి వనరు. ఉత్తేజిత రేడియేషన్ ప్రక్రియ ద్వారా బాహ్య కాంతి వనరు లేదా విద్యుత్ వనరు నుండి శక్తిని పదార్థంలోకి ఇన్‌పుట్ చేయడం ద్వారా లేజింగ్ కాంతిని లేజర్ ఉత్పత్తి చేస్తుంది.

లేజర్ అనేది కాంతిని మరియు ఆప్టికల్ రిఫ్లెక్టర్‌ను విస్తరించగల క్రియాశీల మాధ్యమంతో (వాయువు, ఘన లేదా ద్రవం వంటివి) కూడిన ఆప్టికల్ పరికరం. లేజర్‌లోని క్రియాశీల మాధ్యమం సాధారణంగా ఎంపిక చేయబడిన మరియు ప్రాసెస్ చేయబడిన పదార్థం, మరియు దాని లక్షణాలు లేజర్ యొక్క అవుట్‌పుట్ తరంగదైర్ఘ్యాన్ని నిర్ణయిస్తాయి.

లేజర్ల ద్వారా ఉత్పత్తి అయ్యే కాంతికి అనేక ప్రత్యేక లక్షణాలు ఉన్నాయి:

ముందుగా, లేజర్‌లు చాలా కఠినమైన పౌనఃపున్యాలు మరియు తరంగదైర్ఘ్యాలు కలిగిన ఏకవర్ణ కాంతి, ఇవి కొన్ని ప్రత్యేక ఆప్టికల్ అవసరాలను తీర్చగలవు.

రెండవది, లేజర్ అనేది పొందికైన కాంతి, మరియు కాంతి తరంగాల దశ చాలా స్థిరంగా ఉంటుంది, ఇది ఎక్కువ దూరాలకు సాపేక్షంగా స్థిరమైన కాంతి తీవ్రతను నిర్వహించగలదు.

మూడవదిగా, లేజర్‌లు చాలా ఇరుకైన కిరణాలు మరియు అద్భుతమైన ఫోకసింగ్‌తో కూడిన అత్యంత దిశాత్మక కాంతి, వీటిని అధిక ప్రాదేశిక రిజల్యూషన్ సాధించడానికి ఉపయోగించవచ్చు.

లేజర్ ఒక కాంతి వనరు

లేజర్ ఉత్పత్తి సూత్రం

లేజర్ ఉత్పత్తిలో మూడు ప్రాథమిక భౌతిక ప్రక్రియలు ఉంటాయి: ఉత్తేజిత వికిరణం, ఆకస్మిక ఉద్గారం మరియు ఉత్తేజిత శోషణ.

Sస్టిమ్యులేటెడ్ రేడియేషన్

లేజర్ ఉత్పత్తికి ఉత్తేజిత వికిరణం కీలకం. అధిక శక్తి స్థాయిలో ఉన్న ఎలక్ట్రాన్ మరొక ఫోటాన్ ద్వారా ఉత్తేజితమైనప్పుడు, అది ఆ ఫోటాన్ దిశలో అదే శక్తి, పౌనఃపున్యం, దశ, ధ్రువణ స్థితి మరియు ప్రచార దిశతో ఫోటాన్‌ను విడుదల చేస్తుంది. ఈ ప్రక్రియను ఉత్తేజిత వికిరణం అంటారు. అంటే, ఒక ఫోటాన్ ఉత్తేజిత వికిరణ ప్రక్రియ ద్వారా ఒకేలాంటి ఫోటాన్‌ను "క్లోన్" చేయగలదు, తద్వారా కాంతి విస్తరణను సాధిస్తుంది.

Sఆకస్మిక ఉద్గారం

ఒక అణువు, అయాన్ లేదా అణువు యొక్క ఎలక్ట్రాన్ అధిక శక్తి స్థాయి నుండి తక్కువ శక్తి స్థాయికి మారినప్పుడు, అది కొంత మొత్తంలో శక్తి యొక్క ఫోటాన్‌లను విడుదల చేస్తుంది, దీనిని స్పాంటేనియస్ ఎమిషన్ అంటారు. అటువంటి ఫోటాన్‌ల ఉద్గారం యాదృచ్ఛికంగా ఉంటుంది మరియు విడుదలయ్యే ఫోటాన్‌ల మధ్య ఎటువంటి పొందిక ఉండదు, అంటే వాటి దశ, ధ్రువణ స్థితి మరియు ప్రచార దిశ అన్నీ యాదృచ్ఛికంగా ఉంటాయి.

Sఉత్తేజిత శోషణ

తక్కువ శక్తి స్థాయిలో ఉన్న ఎలక్ట్రాన్, దాని శక్తి స్థాయి వ్యత్యాసంతో సమానమైన ఫోటాన్‌ను గ్రహించినప్పుడు, దానిని అధిక శక్తి స్థాయికి ఉత్తేజపరచవచ్చు. ఈ ప్రక్రియను ఉత్తేజిత శోషణ అంటారు.

లేజర్‌లలో, ఉత్తేజిత రేడియేషన్ ప్రక్రియను మెరుగుపరచడానికి రెండు సమాంతర అద్దాలతో కూడిన ప్రతిధ్వని కుహరాన్ని సాధారణంగా ఉపయోగిస్తారు. ఒక అద్దం మొత్తం ప్రతిబింబ దర్పణం, మరియు మరొక అద్దం సెమీ ప్రతిబింబ దర్పణం, ఇది లేజర్‌లో కొంత భాగాన్ని దాటడానికి అనుమతిస్తుంది.

లేజర్ మాధ్యమంలోని ఫోటాన్లు రెండు అద్దాల మధ్య ముందుకు వెనుకకు ప్రతిబింబిస్తాయి మరియు ప్రతి ప్రతిబింబం ఉత్తేజిత రేడియేషన్ ప్రక్రియ ద్వారా మరిన్ని ఫోటాన్‌లను ఉత్పత్తి చేస్తుంది, తద్వారా కాంతి విస్తరణను సాధిస్తుంది. కాంతి తీవ్రత కొంతవరకు పెరిగినప్పుడు, సెమీ రిఫ్లెక్టింగ్ మిర్రర్ ద్వారా లేజర్ ఉత్పత్తి అవుతుంది.