लेजरहरू, जुन विकिरणको उत्तेजित उत्सर्जनद्वारा प्रकाश प्रवर्द्धनका लागि खडा हुन्छन्, ती उपकरणहरू हुन् जसले अत्यधिक केन्द्रित, सुसंगत र मोनोक्रोमेटिक प्रकाश उत्सर्जन गर्दछ। सामान्य प्रकाश स्रोतहरूको विपरीत, लेजरहरूले प्रकाश उत्पादन गर्दछ जुन धेरै सटीक हुन्छ र उच्च शुद्धतासँग नियन्त्रण गर्न सकिन्छ। यस पाठले लेजरहरूको सिद्धान्तहरू, तिनीहरूका प्रकारहरू, र अनुप्रयोगहरू, विशेष गरी अप्टिक्सको क्षेत्रमा अन्वेषण गर्दछ।
लेजर अपरेशनको मुटुमा उत्तेजित उत्सर्जनको प्रक्रिया हो। यो प्रक्रियाले मध्यम (ग्यास, ठोस, वा तरल) लाई उच्च ऊर्जा स्तरमा रोमाञ्चक इलेक्ट्रोनहरूद्वारा प्रकाशको प्रवर्धन समावेश गर्दछ। जब यी उत्तेजित इलेक्ट्रोनहरू कम ऊर्जा स्तरमा फर्किन्छन्, तिनीहरूले विशेष ऊर्जाको साथ फोटनहरू (प्रकाश कणहरू) उत्सर्जन गर्छन्। महत्त्वपूर्ण रूपमा, यी फोटोनहरूले अन्य उत्साहित इलेक्ट्रोनहरूलाई थप फोटोनहरू उत्सर्जन गर्न उत्तेजित गर्दछ, एक चेन प्रतिक्रिया सिर्जना गर्दछ जसले प्रकाशलाई बढाउँछ।
लेजरका तीन मुख्य घटकहरू हुन्:
लेजर अपरेसनको कुञ्जी भनेको "जनसंख्या इन्भर्सन" भनिने अवस्था प्राप्त गर्नु हो, जहाँ कम ऊर्जा अवस्थाको तुलनामा लाभको माध्यममा धेरै इलेक्ट्रोनहरू उत्साहित अवस्थामा छन्। यो अवस्था उत्तेजित उत्सर्जनको लागि अवशोषणमा हावी हुन आवश्यक छ।
लेजरहरूलाई तिनीहरूको लाभको माध्यमको आधारमा वर्गीकृत गर्न सकिन्छ:
लेजरहरूले अप्टिक्सका धेरै पक्षहरूलाई परिवर्तन गरेका छन् र व्यापक अनुप्रयोगहरू फेला पारेका छन्:
लेजरहरूसँग गहिरो प्रयोगहरूका लागि जटिल उपकरणहरू आवश्यक हुँदा, लेजर बत्तीहरूको हस्तक्षेप ढाँचाहरू अवलोकन गर्नाले तिनीहरूको गुणहरूमा अन्तर्दृष्टि प्रदान गर्न सक्छ।
हस्तक्षेप ढाँचा: जब लेजर प्रकाश दुई नजिकको दूरीको स्लिटहरू (यंगको डबल-स्लिट प्रयोग भनेर चिनिने सेटअप) मार्फत जान्छ, यसले स्लिट्सको पछाडि राखिएको स्क्रिनमा हस्तक्षेप ढाँचा सिर्जना गर्दछ। उज्यालो र गाढा ब्यान्डहरूको यो ढाँचाले प्रकाशको लहर प्रकृति र लेजर प्रकाशको सुसंगतता देखाउँछ। यी ब्यान्डहरू बीचको दूरी समीकरणद्वारा दिन सकिन्छ:
\(D = \frac{\lambda \cdot L}{d}\)जहाँ \(D\) छेउछाउको उज्यालो वा गाढा ब्यान्डहरू बीचको दूरी हो, \(\lambda\) लेजर प्रकाशको तरंगदैर्ध्य हो, \(L\) स्लिट्सबाट स्क्रिनको दूरी हो, र \(d\) दुई स्लिट्स बीचको दूरी हो।
लेजरहरू र तिनीहरूका सिद्धान्तहरू बुझ्दा अप्टिक्सको क्षेत्रमा मात्र गहिरो डुब्दैन तर सञ्चार, स्वास्थ्य सेवा, र विभिन्न वैज्ञानिक अन्वेषणहरूमा आविष्कारहरूको ढोका पनि खोल्छ। तिनीहरूको सटीकता र सावधानीपूर्वक नियन्त्रण गर्ने क्षमताले आधुनिक प्रविधि र अनुसन्धानमा लेजरहरूलाई अपरिहार्य उपकरण बनाउँछ।
