Ang laser ay isa sa mahahalagang imbensyon ng sangkatauhan, na kilala bilang "pinakamaliwanag na liwanag".Sa pang-araw-araw na buhay, madalas nating makita ang iba't ibang mga aplikasyon ng laser, tulad ng laser beauty, laser welding, laser mosquito killer, at iba pa.Ngayon, magkaroon tayo ng isang detalyadong pag-unawa sa mga laser at ang mga prinsipyo sa likod ng kanilang henerasyon.

Ano ang isang laser?

Ang laser ay isang light source na gumagamit ng laser upang makabuo ng isang espesyal na sinag ng liwanag.Ang isang laser ay bumubuo ng lasing light sa pamamagitan ng pagpasok ng enerhiya mula sa isang panlabas na pinagmumulan ng liwanag o pinagmumulan ng kuryente sa materyal sa pamamagitan ng proseso ng stimulated radiation.

Ang laser ay isang optical device na binubuo ng isang aktibong medium (tulad ng gas, solid, o likido) na maaaring magpalakas ng liwanag at isang optical reflector.Ang aktibong daluyan sa isang laser ay karaniwang isang pinili at naprosesong materyal, at ang mga katangian nito ay tumutukoy sa output wavelength ng laser.

Ang liwanag na nabuo ng mga laser ay may ilang natatanging katangian:

Una, ang mga laser ay monochromatic na ilaw na may napakahigpit na mga frequency at wavelength, na maaaring matugunan ang ilang mga espesyal na optical na pangangailangan.

Pangalawa, ang laser ay magkakaugnay na ilaw, at ang yugto ng mga light wave ay napaka-pare-pareho, na maaaring mapanatili ang medyo matatag na intensity ng liwanag sa mahabang distansya.

Pangatlo, ang mga laser ay mataas na direksyon na ilaw na may napakakitid na mga beam at mahusay na pagtutok, na maaaring magamit upang makamit ang mataas na spatial na resolusyon.

Ang laser ay isang mapagkukunan ng liwanag

Ang prinsipyo ng henerasyon ng laser

Ang henerasyon ng laser ay nagsasangkot ng tatlong pangunahing pisikal na proseso: stimulated radiation, spontaneous emission, at stimulated absorption.

Stimulated radiation

Ang stimulated radiation ay ang susi sa pagbuo ng laser.Kapag ang isang electron sa isang mataas na antas ng enerhiya ay nasasabik ng isa pang photon, naglalabas ito ng isang photon na may parehong enerhiya, dalas, yugto, estado ng polarisasyon, at direksyon ng pagpapalaganap sa direksyon ng photon na iyon.Ang prosesong ito ay tinatawag na stimulated radiation.Ibig sabihin, ang isang photon ay maaaring "mag-clone" ng isang kaparehong photon sa pamamagitan ng proseso ng stimulated radiation, sa gayon ay nakakamit ang amplification ng liwanag.

Smabilis na paglabas

Kapag ang isang atom, ion, o molecule ng electron ay lumipat mula sa isang mataas na antas ng enerhiya patungo sa isang mababang antas ng enerhiya, ito ay naglalabas ng mga photon ng isang tiyak na halaga ng enerhiya, na tinatawag na spontaneous emission.Ang paglabas ng naturang mga photon ay random, at walang pagkakaugnay-ugnay sa pagitan ng mga emitted photon, na nangangahulugang ang kanilang phase, polarization state, at direksyon ng pagpapalaganap ay random.

Stimulated absorption

Kapag ang isang electron sa isang mababang antas ng enerhiya ay sumisipsip ng isang photon na may pagkakaiba sa antas ng enerhiya na katumbas ng sarili nito, maaari itong maging excited sa isang mataas na antas ng enerhiya.Ang prosesong ito ay tinatawag na stimulated absorption.

Sa mga laser, ang isang resonant na lukab na binubuo ng dalawang parallel na salamin ay karaniwang ginagamit upang mapahusay ang stimulated na proseso ng radiation.Ang isang salamin ay isang kabuuang salamin ng pagmuni-muni, at ang isa pang salamin ay isang semi-reflect na salamin, na maaaring payagan ang isang bahagi ng laser na dumaan.

Ang mga photon sa daluyan ng laser ay sumasalamin nang pabalik-balik sa pagitan ng dalawang salamin, at ang bawat pagmuni-muni ay gumagawa ng higit pang mga photon sa pamamagitan ng stimulated na proseso ng radiation, sa gayon ay nakakamit ang amplification ng liwanag.Kapag ang intensity ng liwanag ay tumaas sa isang tiyak na lawak, ang laser ay nabuo sa pamamagitan ng isang semi reflecting mirror.