లేజర్ అంటే ఏమిటి? లేజర్ ఉత్పత్తి సూత్రం

లేజర్ అనేది మానవాళి యొక్క ముఖ్యమైన ఆవిష్కరణలలో ఒకటి, దీనిని "అత్యంత ప్రకాశవంతమైన కాంతి" అని పిలుస్తారు. మన దైనందిన జీవితంలో, లేజర్ బ్యూటీ, లేజర్ వెల్డింగ్, లేజర్ దోమల సంహారకాలు మొదలైన వివిధ లేజర్ అనువర్తనాలను తరచుగా చూస్తుంటాము. ఈ రోజు, లేజర్‌ల గురించి మరియు వాటి ఉత్పత్తి వెనుక ఉన్న సూత్రాల గురించి వివరంగా తెలుసుకుందాం.

లేజర్ అంటే ఏమిటి?

లేజర్ అనేది ఒక ప్రత్యేకమైన కాంతి పుంజాన్ని ఉత్పత్తి చేయడానికి లేజర్‌ను ఉపయోగించే ఒక కాంతి మూలం. లేజర్, ప్రేరిత వికిరణ ప్రక్రియ ద్వారా బాహ్య కాంతి మూలం లేదా శక్తి వనరు నుండి పదార్థంలోకి శక్తిని ప్రవేశపెట్టి లేజింగ్ కాంతిని ఉత్పత్తి చేస్తుంది.

లేజర్ అనేది కాంతిని విస్తరించగల క్రియాశీల మాధ్యమం (వాయువు, ఘనపదార్థం లేదా ద్రవం వంటివి) మరియు ఒక ఆప్టికల్ రిఫ్లెక్టర్‌తో కూడిన ఒక ఆప్టికల్ పరికరం. లేజర్‌లోని క్రియాశీల మాధ్యమం సాధారణంగా ఎంపిక చేసి, ప్రాసెస్ చేసిన పదార్థం అయి ఉంటుంది మరియు దాని లక్షణాలు లేజర్ యొక్క అవుట్‌పుట్ తరంగదైర్ఘ్యాన్ని నిర్ణయిస్తాయి.

లేజర్‌ల ద్వారా వెలువడే కాంతికి అనేక ప్రత్యేక లక్షణాలు ఉన్నాయి:

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

రెండవదిగా, లేజర్ అనేది సుసంగత కాంతి, మరియు కాంతి తరంగాల దశ చాలా స్థిరంగా ఉంటుంది, దీనివల్ల సుదూర ప్రాంతాలలో కూడా సాపేక్షంగా స్థిరమైన కాంతి తీవ్రతను కొనసాగించవచ్చు.

మూడవదిగా, లేజర్‌లు అనేవి చాలా సన్నని కిరణాలు మరియు అద్భుతమైన ఫోకసింగ్‌తో కూడిన అత్యంత దిశాత్మక కాంతి, దీనిని అధిక స్పేషియల్ రిజల్యూషన్‌ను సాధించడానికి ఉపయోగించవచ్చు.

లేజర్ అనేది ఒక కాంతి మూలం

లేజర్ ఉత్పత్తి సూత్రం

లేజర్ ఉత్పత్తిలో మూడు ప్రాథమిక భౌతిక ప్రక్రియలు ఇమిడి ఉంటాయి: ప్రేరిత వికిరణం, ఆకస్మిక ఉద్గారం మరియు ప్రేరిత శోషణం.

Sప్రేరేపిత రేడియేషన్

లేజర్ ఉత్పత్తికి ప్రేరిత వికిరణం కీలకం. అధిక శక్తి స్థాయిలో ఉన్న ఒక ఎలక్ట్రాన్‌ను మరొక ఫోటాన్ ఉత్తేజపరిచినప్పుడు, అది అదే శక్తి, పౌనఃపున్యం, దశ, ధ్రువణ స్థితి మరియు ప్రసరణ దిశతో కూడిన ఒక ఫోటాన్‌ను ఆ ఫోటాన్ దిశలోనే విడుదల చేస్తుంది. ఈ ప్రక్రియను ప్రేరిత వికిరణం అంటారు. అంటే, ప్రేరిత వికిరణం అనే ప్రక్రియ ద్వారా ఒక ఫోటాన్ తనలాంటి మరొక ఫోటాన్‌ను "క్లోన్" చేయగలదు, తద్వారా కాంతి విస్తరణను సాధించవచ్చు.

Sఆకస్మిక ఉద్గారం

ఒక పరమాణువు, అయాన్ లేదా అణువులోని ఎలక్ట్రాన్ అధిక శక్తి స్థాయి నుండి తక్కువ శక్తి స్థాయికి మారినప్పుడు, అది ఒక నిర్దిష్ట పరిమాణంలో శక్తి గల ఫోటాన్‌లను విడుదల చేస్తుంది, దీనిని ఆకస్మిక ఉద్గారం అంటారు. ఇటువంటి ఫోటాన్‌ల ఉద్గారం యాదృచ్ఛికంగా ఉంటుంది మరియు ఉద్గారమైన ఫోటాన్‌ల మధ్య ఎటువంటి పొందిక ఉండదు, అంటే వాటి దశ, ధ్రువణ స్థితి మరియు ప్రసరణ దిశ అన్నీ యాదృచ్ఛికంగా ఉంటాయి.

Sప్రేరేపిత శోషణ

తక్కువ శక్తి స్థాయిలో ఉన్న ఎలక్ట్రాన్, తన శక్తి స్థాయికి సమానమైన శక్తి స్థాయి వ్యత్యాసం ఉన్న ఫోటాన్‌ను శోషించుకున్నప్పుడు, అది అధిక శక్తి స్థాయికి ఉత్తేజితం కాగలదు. ఈ ప్రక్రియను ప్రేరిత శోషణ అంటారు.

లేజర్‌లలో, ప్రేరిత వికిరణ ప్రక్రియను మెరుగుపరచడానికి సాధారణంగా రెండు సమాంతర అద్దాలతో కూడిన ఒక రెసొనెంట్ కావిటీని ఉపయోగిస్తారు. ఒక అద్దం సంపూర్ణ పరావర్తన అద్దం కాగా, మరొకటి పాక్షిక పరావర్తన అద్దం, ఇది లేజర్‌లోని కొంత భాగాన్ని తన గుండా వెళ్ళనిస్తుంది.

లేజర్ మాధ్యమంలోని ఫోటాన్‌లు రెండు అద్దాల మధ్య ముందుకు వెనుకకు పరావర్తనం చెందుతాయి, మరియు ప్రతి పరావర్తనం ప్రేరిత వికిరణ ప్రక్రియ ద్వారా మరిన్ని ఫోటాన్‌లను ఉత్పత్తి చేస్తుంది, తద్వారా కాంతి విస్తరణ జరుగుతుంది. కాంతి తీవ్రత ఒక నిర్దిష్ట స్థాయికి పెరిగినప్పుడు, అర్ధ పరావర్తన అద్దం ద్వారా లేజర్ ఉత్పత్తి అవుతుంది.