تکفامی نور لیزر

اگر ماده‌ای به هر شکلی، مثلا توسط اعمال ولتاژ (مثل لامپ)، تاباندن نور (مثل فلورسانس)، شیمیایی (مثل برخی واکنش‌ها) و یا هر روش دیگر تحریک شود و نتیجه تحریک، بردن الکترون به تراز بالاتر باشد، با سقوط الکترون احتمال آزاد کردن انرژی کسب شده به صورت نور خواهد بود. به طور معمول اغلب تابش‌ها با سقوط خودبخودی این الکترون‌ها صورت می‌گیرد و در نتیجه هیچگونه ارتباطی بین فوتون‌های ساطع شده نمی‌باشد. ولی اگر الکترون در تراز بالا قبل از سقوط به تراز پایین توسط نوری از همان انرژی تحریک شود یا به عبارتی فوتونی با همان انرژی به آن اتم بتابد، ممکن است که الکترون وادار به سقوط شود و در آن صورت فوتون تابیده و فوتون ساطع شده با هم ارتباط نزدیکی دارند. این دو فوتون با هم نوسان می‌کنند و انرژی و در نتیجه طول موج و فرکانس یکسان دارند و به عبارتی همدوس هستند. اساس کار لیزرها استفاده از این پدیده است که در اوایل قرن گذشته توسط انیشتین پیشنهاد شد و دانشمندان چند دهه به دنبال استفاده از این ویژگی مهم و کنترل آن بودند. مانع اصلی برای دستیابی به لیزر ایجاد محیطی بود که تعداد اتم‌ها در تراز بالا بیشتر از تعداد اتم‌ها در تراز پایین باشند، تا این نوع تابش تقویت شود. به این عمل وارونگی جمعیت می‌گویند. پله بعدی که نسبت به قدم‌های اول چندان مشکل نبود، تقویت نور با فرستادن این فوتون‌ها به داخل محیط برای تقویت بود که این کار با قرار دادن دو آینه کاملا موازی یکدیگر، در دو طرف محیط بود، که نوسانگر لیزر را تشکیل داد. این نوع ایجاد نور، که توسط لیزر فراهم می‌شود باعث می‌شود که همه فوتون‌های تقویت شده فقط مربوط به یک تراز خاص، هم‌انرژی و یا هم‌طول‌موج باشند و در نتیجه هم‌رنگ و تکفام باشند. ویژگی دیگر این فوتون‌ها نوسان هماهنگ آنها با یکدیگر است که ویژگی همدوسی را به ارمغان می‌آورد و همینطور به خاطر رفت و برگشت فراوان بین دو آینه موازی، تمام فوتون‌های تقویت شده راستای خاصی عمود بر آینه‌ها را دارند که جهتمندی نور لیزر را تامین می‌کنند و البته به خاطر تقویت و تمرکز می‌تواند شدت بالایی را هم داشته باشد.

ارتباط با بخش

از متخصص نور بپرس

در این بخش می توانید سؤالات خود را در رابطه با نور و لیزر بپرسید تا متخصصین به آن‌ها پاسخ دهند

لینک ارتباط مستقیم با