Лазер яке аз кашфиётҳои муҳими башарият аст, ки бо номи "нури дурахшонтарин" маъруф аст. Дар ҳаёти ҳаррӯза мо аксар вақт метавонем барномаҳои гуногуни лазерро, аз қабили зебоии лазерӣ, кафшери лазерӣ, кушандаҳои магасҳои лазерӣ ва ғайраро бубинем. Имрӯз, биёед дар бораи лазерҳо ва принсипҳои тавлиди онҳо муфассалтар маълумот гирем.
Лазер чист?
Лазер манбаи рӯшноӣ аст, ки аз лазер барои тавлиди шуои махсуси рӯшноӣ истифода мебарад. Лазер нури лазериро тавассути ворид кардани энергия аз манбаи берунаи рӯшноӣ ё манбаи барқ ба мавод тавассути раванди радиатсияи ангезишёфта тавлид мекунад.
Лазер дастгоҳи оптикӣ аст, ки аз муҳити фаъол (масалан, газ, сахт ё моеъ) иборат аст, ки метавонад рӯшноиро тақвият диҳад ва инъикоскунандаи оптикӣ. Муҳити фаъол дар лазер одатан маводи интихобшуда ва коркардшуда мебошад ва хусусиятҳои он дарозии мавҷи баромади лазерро муайян мекунанд.
Нури аз лазер тавлидшуда дорои як қатор хусусиятҳои беназир аст:
Аввалан, лазерҳо нури монохроматӣ бо басомадҳо ва дарозии мавҷҳои хеле қатъӣ мебошанд, ки метавонанд баъзе ниёзҳои махсуси оптикиро қонеъ гардонанд.
Дуюм, лазер нури когерентӣ аст ва фазаи мавҷҳои рӯшноӣ хеле устувор аст, ки метавонад шиддати рӯшноиро дар масофаҳои дур нисбатан устувор нигоҳ дорад.
Сеюм, лазерҳо нури хеле самтӣ бо шуоъҳои хеле танг ва фокуси аъло мебошанд, ки метавонанд барои ба даст овардани қарори баланди фазоӣ истифода шаванд.
Лазер манбаи нур аст
Принсипи истеҳсоли лазер
Тавлиди лазер се раванди асосии физикиро дар бар мегирад: радиатсияи ангезишёфта, партоби худсарона ва ҷабби ангезишёфта.
Sрадиатсияи ангезишёфта
Радиатсияи ангезишёфта калиди тавлиди лазер аст. Вақте ки электрон дар сатҳи баланди энергия аз ҷониби фотони дигар ангезиш меёбад, он фотонро бо ҳамон энергия, басомад, фаза, ҳолати поляризатсия ва самти паҳншавӣ дар самти он фотон мебарорад. Ин раванд радиатсияи ангезишёфта номида мешавад. Яъне, фотон метавонад тавассути раванди радиатсияи ангезишёфта як фотони якхеларо "клон" кунад ва бо ин васила ба тақвияти рӯшноӣ ноил гардад.
Sпартоби худсарона
Вақте ки электрони атом, ион ё молекула аз сатҳи баланди энергия ба сатҳи пасти энергия мегузарад, он фотонҳоро бо миқдори муайяни энергия хориҷ мекунад, ки онро партоби худсарона меноманд. Партоби чунин фотонҳо тасодуфӣ аст ва байни фотонҳои хориҷшуда ягон мувофиқат вуҷуд надорад, ки маънои фаза, ҳолати поляризатсия ва самти паҳншавии онҳоро дорад.
Sҷаббидашавии ҳавасмандшуда
Вақте ки электрон дар сатҳи пасти энергия фотонро бо фарқияти сатҳи энергияаш баробар ба худ фурӯ мебарад, он метавонад то сатҳи баланди энергия ангехта шавад. Ин раванд ҷабби ангезанда номида мешавад.
Дар лазерҳо, одатан барои тақвияти раванди радиатсияи ангезишёфта, ковокии резонансӣ, ки аз ду оинаи параллелӣ иборат аст, истифода мешавад. Як оина оинаи инъикоси пурра ва оинаи дигар оинаи ниминъикоскунанда аст, ки метавонад як қисми лазерро аз он гузаронад.
Фотонҳо дар муҳити лазерӣ байни ду оина инъикос меёбанд ва ҳар як инъикос тавассути раванди радиатсияи ангехташуда фотонҳои бештарро ба вуҷуд меорад ва бо ин васила афзоиши рӯшноиро ба даст меорад. Вақте ки шиддати рӯшноӣ то андозаи муайян меафзояд, лазер тавассути оинаи ниминъакскунанда тавлид мешавад.
Вақти нашр: 07 декабри соли 2023
