LaserWszyscy widzieliśmy lub słyszeliśmy o małych i zabawkowych grach, dużych i przemysłowych urządzeniach oraz broni laserowej, które wynikają z wielkości różnych, mocnych i różnych stopni składu wyrzutni laserowych. Nawet najsłabszy laser jest silniejszy niż światło słoneczne, dlaczego?
Różnica między światłem słonecznym a światłem lasera
Każdy kolor światła ma inną długość fali. Jak pokazano na poniższym rysunku, światło niebieskie ma krótszą długość fali niż światło czerwone. Światło słoneczne składa się ze światła o wielu różnych długościach fal, a nasze oczy postrzegają tę mieszaninę długości fal jako światło białe.
Długość fali lasera różni się od długości fali słońca, a laser nie występuje naturalnie, został wynaleziony przez człowieka. Laser wytwarza wąską wiązkę, w której wszystkie fale świetlne mają bardzo podobne długości fal (pokazane poniżej). Dlatego wiązki lasera są bardzo wąskie, bardzo jasne i mogą skupiać się na bardzo małych punktach oraz są silniejsze niż światło słoneczne.
Jak świeci światło lasera
Lasery są dostępne w wielu kolorach, a typowy laser czerwony zawiera długi kryształ (średni) wykonany z rubinu i owinięty wokół niego lampą błyskową. Lampa błyskowa wygląda trochę jak lampa fluorescencyjna, ale jest owinięta wokół rubinowego kryształu i emituje światło o tej samej długości fali, a te błyski światła o tej samej częstotliwości to lasery.
Zasilanie wysokim napięciem powoduje migotanie lampy. Za każdym razem, gdy lampa migocze, „pompuje” energię do kryształu rubinu, dzięki czemu energia jest wstrzykiwana do kryształu w postaci fotonów. Atomy w krysztale rubinu (duże zielone plamy) absorbują tę energię w procesie absorpcji. Elektrony atomu absorbują energię, przechodząc na wyższy poziom energii. Po kilku milisekundach elektron powraca do swojego pierwotnego stanu, emitując fotony (małe niebieskie plamki). Nazywa się to emisją spontaniczną. Fotony emitowane przez atomy poruszają się w górę i w dół wewnątrz kryształu rubinu, poruszając się z prędkością światła. Każdy z tych fotonów pobudza inny, już wzbudzony atom. Kiedy tak się dzieje, wzbudzony atom uwalnia foton, a my zabieramy ze sobą pierwotny foton. Nazywa się to emisją wymuszoną. Lustro paznokcia na jednym końcu tuby laserowej sprawia, że fotony odbijają się w krysztale tam i z powrotem. Lustro na drugim końcu rurki odbija część fotonów z powrotem do kryształu, ale część z nich ucieka. Uciekające fotony tworzą bardzo skoncentrowaną wiązkę laserową, która tworzy laser, który widzimy.
Wartość użytkowa lasera
Używane przez nas produkty zawierające lasery ograniczają się zwykle do drukarek laserowych, skanerów kodów kreskowych i odtwarzaczy DVD. Jest również stosowany w precyzyjnych narzędziach, które mogą ciąć diamenty lub grube metale, a także w skalpelach laserowych, które zostały zaprojektowane do delikatnego użytku.
Naukowcy wykorzystują także lasery do pomiaru odległości między Ziemią a Księżycem, mierząc czas potrzebny wiązce lasera na dotarcie i powrót na Księżyc.
Ze względu na zmienny charakter wzmocnienia lasera, o ile uda Ci się stworzyć wystarczająco dużą wyrzutnię laserową, energia lasera wzrośnie, tak jak niektóre bronie laserowe nie kosztują strzału, mogą użyć lasera na ziemi, aby zniszczyć samolot na niebie. Oczywiście to ogromne ekscytujące urządzenie jest najdroższym prądem, im większa energia lasera, tym więcej prądu zużywa, więc przeciętny człowiek nawet jeśli da sobie radę, i tak nie będzie w stanie zapłacić rachunku za prąd.