LāzersMēs visi esam redzējuši vai dzirdējuši par spēlēm no mazām līdz rotaļlietām, no lielām līdz rūpnieciskām iekārtām un lāzerieročiem, kas iegūti no dažāda izmēra, spēcīgas un dažādas pakāpes lāzera palaišanas iekārtas sastāva. Pat vājākais lāzers ir spēcīgāks par saules gaismu, kāpēc?
Atšķirība starp saules gaismu un lāzera gaismu
Katrai gaismas krāsai ir atšķirīgs viļņa garums. Kā parādīts attēlā zemāk, zilajai gaismai ir īsāks viļņa garums nekā sarkanajai gaismai. Saules gaismu veido gaisma ar daudziem dažādiem viļņu garumiem, un mūsu acis uztver šo viļņu garumu maisījumu kā baltu gaismu.
Lāzera viļņa garums atšķiras no saules, un lāzers nerodas dabiski, to ir izgudrojis cilvēks. Lāzers rada šauru staru kūli, kurā visiem gaismas viļņiem ir ļoti līdzīgi viļņu garumi (parādīts zemāk). Tāpēc lāzera stari ir ļoti šauri, ļoti spilgti un var fokusēties uz ļoti maziem plankumiem un ir spēcīgāki par saules gaismu.
Kā spīd lāzera gaisma
Lāzeri ir daudzās krāsās, un tipiskā sarkanā lāzera sastāvā būs garš kristāls (vidējais), kas izgatavots no rubīna un aptīts ar zibspuldzes cauruli. Zibspuldzes caurule nedaudz atgādina dienasgaismas spuldzi, taču tā ir aptīta ap rubīna kristālu un izstaro tādu pašu gaismas viļņa garumu, un šie gaismas zibšņi vienā frekvencē ir lāzeri.
Augstsprieguma barošanas avots izraisa caurules mirgošanu. Katru reizi, kad caurule mirgo, tā "iesūknē" enerģiju rubīna kristālā, lai enerģija tiktu ievadīta kristālā fotonu veidā. Rubīna kristāla atomi (lieli zaļi plankumi) absorbē šo enerģiju absorbcijas procesā. Atoma elektroni absorbē enerģiju, pārejot uz augstākiem enerģijas līmeņiem. Pēc dažām milisekundēm elektrons atgriežas sākotnējā stāvoklī, izstarojot fotonus (mazus zilus plankumus). To sauc par spontānu emisiju. Atomu izstarotie fotoni tuvina augšup un lejup rubīna kristāla iekšpusē, pārvietojoties ar gaismas ātrumu. Katrs no šiem fotoniem ierosina citu jau satrauktu atomu. Kad tas notiek, satrauktais atoms atbrīvo fotonu, un mēs atvedam līdzi sākotnējo fotonu. To sauc par stimulēto emisiju. Nagu spogulis vienā lāzera caurules galā neļauj fotoniem lēkāt uz priekšu un atpakaļ kristālā. Spogulis caurules otrā galā atstaro dažus fotonus atpakaļ kristālā, bet ļauj dažiem no tiem izkļūt. Izplūstošie fotoni veido ļoti koncentrētu lāzera staru, kas veido lāzeru, ko mēs redzam.
Lāzera lietošanas vērtība
Mūsu izmantotie produkti, kas satur lāzerus, parasti attiecas tikai uz lāzerprinteriem, svītrkodu skeneriem un DVD atskaņotājiem. To izmanto arī precīzijas instrumentos, ar kuriem var griezt dimantus vai biezus metālus, kā arī lāzera skalpeļos, kas ir paredzēti smalkai lietošanai.
Lāzerus zinātnieki izmanto arī, lai izmērītu attālumu starp Zemi un Mēnesi, mērot laiku, kas nepieciešams, lai lāzera stars sasniegtu Mēnesi un atgrieztos tajā.
Lāzera pastiprinājuma mainīgā rakstura dēļ, ja vien jūs varat izveidot pietiekami lielu lāzera palaišanas ierīci, lāzera enerģija palielināsies, tāpat kā daži lāzerieroči nemaksā šāvienu, var izmantot lāzeru uz zemes, lai iznīcinātu lidmašīna debesīs. Protams, šī milzīgā aizraujošā ierīce ir visdārgākā elektrība, jo lielāka lāzera enerģija patērē vairāk elektrības, tāpēc vidusmēra cilvēks, pat ja jūs varat to izdarīt, un nevar samaksāt elektrības rēķinu.