budowa lasera

Wzmacniacz promieniowania świetlnego działający na zasadzie wymuszonej emisji.

Jego nazwa pochodzi od skrótu nazwy angielskiej - Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation. Światło, które wpada do cylindrycznego wnętrza lasera, zostaje przechwycone przez dwa zwierciadła.

Odbijając się od nich, przekazuje swoją energię wypełniającej cylinder substancji (gazu lub kryształu).

Atomy kryształu lub gazu, zostają wzbudzone poprzez absorpcję fotonów światła. Kiedy wzbudzone atomy zderzają się z kolejnymi fotonami, emitują energię w postaci światła. Wyemitowane światło ma jednakową częstotliwość fali, stąd nazywa się je światłem monochromatycznym. Długość takiej fali zależna jest od materiału, z jakiego laser został wykonany.
Inną cechą, charakterystyczną dla światła laserowego, jest spójność (koherencja) - emitowane fotony drgają zgodnie w fazie.
Zjawisko wymuszonej emisji odkrył w drodze teoretycznych rozważań Albert Einstein, analizując prawa promieniowania świetlnego. Możliwość otrzymania zjawiska wymuszonej emisji promieniowania elektromagnetycznego na drodze eksperymentalnej, uzasadnił w 1940 roku radziecki uczony W. A. Fabrikant.

W latach 1952 - 53, z koncepcją budowy wzmacniacza mikrofal działającego na zasadzie wymuszonej emisji wystąpili, niezależnie od siebie, Charles H. Townes i jego współpracownicy w Stanach Zjednoczonych.
Pierwsze takie urządzenie, noszące nazwę lasera, zostało zbudowane w 1954 roku.

Wynalazek lasera polegał na rozszerzeniu wykorzystania zjawiska wymuszonej emisji promieniowania elektromagnetycznego, na zakres fal świetlnych. Z pierwszym projektem tego rodzaju urządzenia wystąpił w 1958 roku ponownie Townes wraz z innym fizykiem amerykańskim Arthurem L. Schawlowem. Rok później Townes zbudował model lasera, lecz próby nie wypadły pomyślnie.
Pierwszy czynny laser został zbudowany po kilku dalszych miesiącach.
W maju 1960 roku młody amerykański badacz Theodor H. Maiman z laboratorium Hughes Aircraft Company, zademonstrował laser rubinowy, wytwarzający niezwykle spójną i monochromatyczną wiązkę światła.
światła laserów jako sztukaWkrótce po laserze rubinowym, w którym akcja laserowa zachodzi w jonach chromu krystalicznego rubinu, został zbudowany laser gazowy (akcja laserowa przebiega w nim w mieszaninie helu i neonu), a następnie w 1962 roku laser półprzewodnikowy, i w 1963 roku laser cieczowy.
Promień lasera ma bardzo różnorodne zastosowania praktyczne - od medycyny, poprzez elektronikę, nowoczesne uzbrojenie, do np. sprawdzania oświetlenia w nowo budowanym tunelu.

Najpotężniejszy jak do tej pory laser, ma wielkość stadionu do piłki nożnej, a koszt jego budowy wyniósł 3,5 miliarda dolarów. Zbudowali go Amerykanie, w stanie Kalifornia w pobliżu San Francisco i uruchomili w 2009 roku. 192 sprzężone ze sobą lasery, w ciągu miliardowej części sekundy generują 500 milionów watów energii elektrycznej. Uzyskana wiązka światła skupiona na kulce wielkości ziarnka groszu napełnionej wodorem - wywołała mini eksplozję termojądrową - w jej wyniku osiągnięto temperaturę około 100 milionów stopni Celsjusza! 


Zobacz laser wykorzystany jako napęd rotorów:

Testy z BRD | Znaki drogowe | BRD 24 | Karta rowerowa | Karta rowerowa - to proste | Wiersze miłosne | 1000 pytań