خصائص الليزر

ليزرهو نوع من الضوء غير موجود في الطبيعة وينبعث بسبب الإثارة. يتميز بخصائص الاتجاهية الجيدة ، السطوع العالي ، أحادية اللون الجيدة والترابط الجيد.

الظروف لتوليد الليزر

جيل منصمام ثنائي ليزريحتاج إلى تلبية ثلاثة شروط: انعكاس السكان ، وردود المرنان وحالة العتبة. من خلال الامتصاص المحفز ، يكون عدد الجسيمات عند مستويات الطاقة العالية أكبر من ذلك عند مستويات الطاقة المنخفضة (انعكاس الأرقام) ، والأسطح العاكسة المتوازية التي يمكن أن تعكس الفوتونات تحتاج إلى أن تكون ملفقة في طرفي المنطقة النشطة لتشكيل تجويف الرنين وجعل الكسب أكبر من الخسارة ، أي أن عدد الفوتونات المولدة حديثًا في نفس الوقت أكبر من عدد الفوتونات التي يمتصها التشتت. فقط عندما يتم استيفاء هذه الشروط الثلاثة ، فمن الممكن توليد ضوء الليزر.

خصائص الليزر

أولاً ، الاتجاه الجيد. مصادر الضوء العادية (الشمس ، المصابيح المتوهجة أو الفلورسنت) تنبعث منها الضوء في جميع الاتجاهات ، في حين أن اتجاه الليزر الباعث للضوء يمكن أن يقتصر على زاوية صلبة أقل من بضعة ميللي راديانات ، مما يزيد من الإضاءة في اتجاه التشعيع بمقدار عشرة ملايين مرة. قطر انتشار الليزر أقل من 1 متر لكل كيلومتر. إذا ضرب القمر على مسافة × × كيلو متر من الأرض ، ينتشر الشعاع أقل من 2 كيلو متر ، بينما تنتشر الكشافات العادية إلى عشرات الأمتار بضعة كيلومترات. الليزر التوازي والتوجيه والمدى هو الاستفادة من هذه الميزة من الاتجاه الجيد.

الثانية ، سطوع عالية. الليزر هو ألمع مصدر للضوء في العصر الحديث ، فقط الوميض القوي في لحظة انفجار القنبلة الهيدروجينية يمكن مقارنته به. يبلغ سطوع ضوء الشمس حوالي 109cd/m² ، ويمكن أن يكون سطوع خرج ليزر عالي القدرة من 7 إلى 14 طلبًا من حيث الحجم أعلى من ضوء الشمس. على الرغم من أن الطاقة الإجمالية لليزر ليست بالضرورة كبيرة جدًا ، بسبب التركيز العالي للطاقة ، من السهل توليد ضغط عالٍ ودرجة حرارة عالية لعشرات الآلاف أو حتى ملايين الدرجات مئوية عند نقطة صغيرة. تستفيد التطبيقات العملية مثل الحفر بالليزر والقطع واللحام وجراحة الليزر من هذه الخاصية.

الثالثة ، أحادية اللون جيدة. الضوء هو موجة كهرومغناطيسية. يعتمد لون الضوء على طول موجي. عادةً ما يحتوي الضوء المنبعث من مصادر الضوء العادية على أطوال موجية مختلفة وهو مزيج من ألوان الضوء المختلفة. يشمل ضوء الشمس المرئي في سبعة ألوان من الأحمر والأصفر والأصفر والأخضر والأزرق والأزرق والأرجواني ، وكذلك الضوء غير المرئي مثل ضوء الأشعة تحت الحمراء والأشعة فوق البنفسجية. يتركز الطول الموجي لليزر معين فقط في نطاق طيفي أو نطاق تردد ضيق للغاية. على سبيل المثال ، الطول الموجى لليزر الهيليوم-النيون هو صغائر ، ومدى تغير طول موجي أقل من واحد عشرة آلاف من النانومتر. توفر أحادية اللون جيدة من الليزر وسيلة مواتية للغاية للتجارب العلمية مثل قياس أداة دقيقة وإثارة بعض التفاعلات الكيميائية.

أربعة ، اتساق جيد. التدخل هو خاصية لظاهرة الموجات. بناءً على خصائص الاتجاهية العالية وأحادية اللون العالية لضوء الليزر ، لا بد أن يكون ضوءًا بتماسك ممتاز. هذه الخاصية من الليزر تجعل التصوير المجسّم حقيقة.