Ласерите, кои значат Засилување на светлината со стимулирана емисија на зрачење, се уреди кои емитуваат високо фокусирана, кохерентна и монохроматска светлина. За разлика од обичните извори на светлина, ласерите произведуваат светлина која е многу прецизна и може да се контролира со голема точност. Оваа лекција ги истражува принципите на ласерите, нивните типови и апликации, особено во областа на оптиката.
Во срцето на ласерското работење е процесот на стимулирана емисија. Овој процес вклучува засилување на светлината со возбудување на електрони во медиум (гас, цврст или течен) до повисоко ниво на енергија. Кога овие возбудени електрони се враќаат на пониско енергетско ниво, тие испуштаат фотони (светлински честички) со специфична енергија. Поважно е тоа што овие фотони стимулираат други возбудени електрони да испуштаат дополнителни фотони, создавајќи верижна реакција која ја засилува светлината.
Трите главни компоненти на ласерот се:
Клучот за ласерската работа е постигнување состојба наречена „инверзија на популацијата“, каде што повеќе електрони во медиумот за засилување се во возбудена состојба отколку во состојба со пониска енергија. Оваа состојба е неопходна за стимулираната емисија да доминира над апсорпцијата.
Ласерите може да се категоризираат врз основа на нивниот медиум за засилување:
Ласерите трансформираа бројни аспекти на оптиката и најдоа широка примена:
Додека сложената опрема е потребна за длабински експерименти со ласери, набљудувањето на шемите на пречки на ласерските светла може да обезбеди увид во нивните својства.
Шема на интерференции: Кога ласерската светлина поминува низ два блиску распоредени процепи (поставување познато како експеримент со двоен пресек на Јанг), таа создава шема на пречки на екранот поставен зад процепите. Овој модел на светли и темни ленти ја демонстрира брановата природа на светлината и кохерентноста на ласерската светлина. Растојанието помеѓу овие ленти може да се даде со равенката:
\(D = \frac{\lambda \cdot L}{d}\)каде \(D\) е растојанието помеѓу соседните светли или темни ленти, \(\lambda\) е брановата должина на ласерската светлина, \(L\) е растојанието од процепите до екранот и \(d\) е растојанието помеѓу двата процепи.
Разбирањето на ласерите и нивните принципи не само што навлегува длабоко во полето на оптиката, туку и ги отвора вратите за иновации во комуникацијата, здравството и разни научни истражувања. Нивната прецизност и способност да бидат прецизно контролирани ги прават ласерите незаменливи алатки во модерната технологија и истражување.
