"Laser" مخفف کلمه استLدرستAتقویت توسطSتحریک شدهEماموریت ازRتشعشع
لیزر زمانی ایجاد میشود که الکترونهای موجود در اتمهای مواد نوری مانند شیشه، کریستال یا گاز انرژی جریان الکتریکی یا نور را جذب کنند. این انرژی اضافی، الکترون ها را به اندازه کافی "تحریک" می کند تا از مداری با انرژی پایین تر به مداری با انرژی بالاتر در اطراف هسته اتم حرکت کنند.
لیزر از خواص کوانتومی اتم هایی بهره می برد که ذرات نوری به نام فوتون را جذب و تابش می کنند. هنگامی که الکترونها در اتمها به مدار طبیعی خود برمیگردند-یا حالت "زمین"- خود به خود یا با "تحریک" با نور یا منبع انرژی دیگر، حتی در برخی موارد لیزر دیگری، فوتونهای بیشتری ساطع میکنند.
انرژی نور، الکترونها را در اتمهای مواد نوری «تحریک» میکند و آنها به مدار{0} انرژی بالاتری حرکت میکنند. هنگامی که الکترون ها به طور خود به خود به مدار طبیعی خود باز می گردند یا هنگامی که با نور یا انرژی "تحریک" می شوند، ذرات نوری به نام فوتون منتشر می کنند.
نور در امواج حرکت می کند. نور مرئی معمولی، مثلاً از یک لامپ خانگی یا یک چراغ قوه، از چندین طول موج یا رنگ تشکیل شده است و ناهماهنگ هستند، به این معنی که تاج و فرود امواج نور در طول موج های مختلف و در جهات مختلف حرکت می کنند.
در پرتو لیزر، امواج نور "همدوس" هستند، به این معنی که پرتو فوتون ها در همان جهت در طول موج یکسان حرکت می کنند. این با ارسال الکترون های پرانرژی از طریق یک "محیط افزایش" نوری مانند ماده جامد مانند شیشه یا گاز انجام می شود.
طول موج خاص نور با مقدار انرژی آزاد شده زمانی که الکترون برانگیخته به مدار پایینتری میافتد تعیین میشود. سطوح انرژی معرفی شده را می توان با مواد موجود در محیط بهره تنظیم کرد تا رنگ پرتو مورد نظر تولید شود.
آینه ای در یک طرف مواد نوری لیزر فوتون را به سمت الکترون ها باز می گرداند. فضای بین آینه ها یا "حفره" به گونه ای طراحی شده است که فوتون مورد نظر برای نوع خاصی از محیط بهره نوری به محیط بازگردانده شود تا انتشار یک کلون تقریباً دقیق از آن فوتون را تحریک کند. هر دوی آنها در یک جهت و سرعت حرکت می کنند تا از آینه دیگری در طرف دیگر پرش کنند و فرآیند شبیه سازی را تکرار کنند.
دو تبدیل به چهار، چهار تبدیل به هشت و به همین ترتیب تا زمانی که فوتون ها به اندازه کافی تقویت شوند تا همه آنها به طور هماهنگ از کنار آینه ها و مواد نوری عبور کنند. آنها را به عنوان اعضای هماهنگ یک گروه راهپیمایی در رژه رز در نظر بگیرید. و این هماهنگی به لیزر قدرت خود را می دهد. پرتوهای لیزر می توانند در فواصل بسیار زیاد، حتی به ماه و عقب، به شدت متمرکز شوند.
لیزرها از سال 1960 وجود داشته اند، اگرچه این ایده به سال 1900 برمی گردد (به "میراث پیشگامان لیزر و همجوشی لیزر" مراجعه کنید).
امروزه لیزرها در اندازهها، شکلها، رنگها و سطوح مختلف قدرت تولید میشوند و برای همه چیز از جراحی در بیمارستانها گرفته تا اسکنر بارکد در فروشگاههای مواد غذایی و حتی پخش موسیقی، فیلم و بازیهای ویدیویی در خانه استفاده میشوند. شما ممکن است تحت عمل جراحی لیزیک قرار گرفته باشید، که با استفاده از یک لیزر کوچک برای تغییر شکل قرنیه چشم، دید شما را اصلاح می کند.
برخی از لیزرها، مانند لیزرهای یاقوتی، پالس های کوتاهی از نور ساطع می کنند. برخی دیگر، مانند لیزرهای گاز هلیوم-نئون یا لیزرهای رنگ مایع، نوری را منتشر می کنند که پیوسته است. NIF، مانند لیزر یاقوت، پالس های نوری را ساطع می کند که تنها میلیاردم ثانیه طول می کشد. نور لیزر نیازی به دیدن ندارد. پرتوهای NIF به عنوان نور مادون قرمز نامرئی شروع می شوند و سپس از اپتیک های خاصی عبور می کنند که آنها را به نور سبز مرئی و سپس به نور ماوراء بنفش نامرئی{4} با انرژی بالا برای تعامل بهینه با هدف تبدیل می کند.
لیزرها می توانند اجزای کوچکی از ریزتراشه ها یا به بزرگی NIF باشند، پرانرژی ترین لیزر جهان که در ساختمانی به ارتفاع 10 طبقه و به عرض سه زمین فوتبال قرار دارد.
