Laser

Czym jest laser?

Laser to urządzenie, które generuje skoncentrowany strumień światła o jednolitej fazie i częstotliwości (spójne światło). Skrót „laser” pochodzi od angielskiego terminu „Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation”, co oznacza „wzmacnianie światła przez wymuszoną emisję promieniowania”. Lasery mają szerokie zastosowanie w różnych dziedzinach, od medycyny przez przemysł po technologie informacyjne.

Zasada działania lasera

Laser działa na zasadzie stymulowanej emisji fotonów, co jest procesem wzmacniania światła. W laserze materiał aktywny (może to być gaz, ciecz, ciało stałe lub półprzewodnik) zostaje pobudzony do wyższego stanu energetycznego przez zewnętrzne źródło energii, zwykle światło lub prąd elektryczny. Gdy atomy materiału wracają do niższego stanu energetycznego, emitują foton o określonej częstotliwości. Foton ten wędruje między dwoma lustrami umieszczonymi na końcach lasera, pobudzając kolejne atomy do emisji identycznych fotonów, co prowadzi do lawinowego wzrostu liczby fotonów o tej samej fazie i częstotliwości.

Rodzaje laserów

1. Lasery gazowe: Na przykład laser CO2, wykorzystywany w przemyśle do cięcia i grawerowania, oraz laser helowo-neonowy, stosowany w skanerach kodów kreskowych.
2. Lasery ciekłokrystaliczne: Zawierające barwniki, które mogą emitować światło w szerokim zakresie częstotliwości.
3. Lasery półprzewodnikowe: Znane także jako diody laserowe, są powszechnie stosowane w czytnikach płyt CD i DVD, drukarkach laserowych, a także jako wskaźniki laserowe.
4. Lasery stałe: Wykorzystujące kryształy lub szkło domieszkowane odpowiednimi jonami, jak np. laser rubinowy lub laser neodymowy (Nd:YAG).

Zastosowania laserów

• Medycyna: Lasery są wykorzystywane w wielu zabiegach, w tym w chirurgii oka (LASIK), usuwaniu nowotworów, fototerapii i dermatologii.
• Przemysł: Lasery służą do cięcia, spawania i mikroobróbki różnych materiałów.
• Komunikacja: W telekomunikacji światłowodowej lasery umożliwiają przesyłanie danych na duże odległości z wysoką przepustowością.
• Rozrywka i edukacja: Lasery są stosowane w pokazach świetlnych, projektorach oraz jako narzędzia edukacyjne i badawcze.
• Badań naukowych: Lasery są kluczowym narzędziem w spektroskopii, fizyce kwantowej, a także w technikach pomiarowych i analitycznych.

Technologia laserowa kontynuuje rozwój, oferując nowe możliwości i aplikacje, które przekształcają wiele dziedzin nauki i techniki.