Лазер нәрсә ул? Лазер генерациясе принцибы

Лазер - кешелекнең мөһим уйлап табуларының берсе, ул "иң якты яктылык" дип атала. Көндәлек тормышта без еш кына лазерның төрле кулланылышларын күрә алабыз, мәсәлән, лазер матурлыгы, лазер белән эретеп ябыштыру, лазер белән чирәмне үтерүчеләр һ.б. Бүген лазерлар һәм аларның барлыкка килү принциплары турында җентекле аңлашыйк.

Лазер нәрсә ул?

Лазер - махсус яктылык нурын булдыру өчен лазер куллана торган яктылык чыганагы. Лазер тышкы яктылык чыганагыннан яки энергия чыганагыннан стимуллаштырылган нурланыш процессы аша материалга энергия кертү юлы белән лазерлы яктылык барлыкка китерә.

Лазер - яктылыкны көчәйтә алырлык актив мохиттән (мәсәлән, газ, каты яки сыек матдә) һәм оптик рефлектордан торган оптик җайланма. Лазердагы актив мохит гадәттә сайланган һәм эшкәртелгән материал, һәм аның характеристикалары лазерның чыгу дулкын озынлыгын билгели.

Лазерлар тарафыннан барлыкка китерелгән яктылыкның берничә үзенчәлеге бар:

Беренчедән, лазерлар - бик катгый ешлыклар һәм дулкын озынлыклары булган монохроматик яктылык, алар кайбер махсус оптик ихтыяҗларны канәгатьләндерә ала.

Икенчедән, лазер - когерент яктылык, һәм яктылык дулкыннарының фазасы бик тотрыклы, ул ерак араларда чагыштырмача тотрыклы яктылык интенсивлыгын саклый ала.

Өченчедән, лазерлар - бик тар нурлары һәм бик яхшы фокусы булган югары юнәлешле яктылык, аларны югары киңлек чишелешенә ирешү өчен кулланырга мөмкин.

Лазер - яктылык чыганагы

Лазер генерациясе принцибы

Лазер генерациясе өч төп физик процессны үз эченә ала: стимуллаштырылган нурланыш, үзеннән-үзе нурланыш һәм стимуллаштырылган абсорбция.

Sстимуляцияләнгән нурланыш

Стимуллаштырылган нурланыш лазер генерациясенең ачкычы булып тора. Югары энергия дәрәҗәсендәге электрон башка фотон белән кузгатылганда, ул шул фотон юнәлешендә шул ук энергия, ешлык, фаза, поляризация халәте һәм таралу юнәлеше белән фотон чыгара. Бу процесс стимуллаштырылган нурланыш дип атала. Ягъни, фотон стимуллаштырылган нурланыш процессы аша бер үк фотонны "клонлаштыра" ала, шуның белән яктылыкның көчәюенә ирешә.

Sүзеннән-үзе чыганак

Атом, ион яки молекула электроны югары энергия дәрәҗәсеннән түбән энергия дәрәҗәсенә күчкәндә, ул билгеле бер күләмдәге энергия фотоннарын чыгара, бу үзеннән-үзе чыгару дип атала. Мондый фотоннарның чыгаруы очраклы, һәм чыгарылган фотоннар арасында когерентлык юк, димәк, аларның фазасы, поляризация халәте һәм таралу юнәлеше барысы да очраклы.

Sстимуллаштырылган сеңү

Түбән энергия дәрәҗәсендәге электрон үзенең энергия дәрәҗәсенә тигез булган фотонны йотканда, ул югары энергия дәрәҗәсенә кадәр кузгатылырга мөмкин. Бу процесс стимуллаштырылган абсорбция дип атала.

Лазерларда, гадәттә, стимуллаштырылган нурланыш процессын көчәйтү өчен ике параллель көзгедән торган резонанс куышлыгы кулланыла. Бер көзге - тулы чагылыш көзгесе, ә икенче көзге - ярым чагылыш көзгесе, ул лазерның бер өлешен үткәрә ала.

Лазер мохитендәге фотоннар ике көзге арасында кире-артка чагыла, һәм һәр чагылыш стимуллаштырылган нурланыш процессы аша күбрәк фотоннар җитештерә, шуның белән яктылыкның көчәюенә ирешелә. Яктылык интенсивлыгы билгеле бер дәрәҗәдә артканда, лазер ярым чагылышлы көзге аша барлыкка килә.