Jak działa laser?


Bardzo prosto: włącza się guzik i świeci! W bardziej skomplikowanych czasem trzeba coś podregulować. Działa on tak, jak ta "grająca rura": trochę ją podładować energią a ona już sama wytworzy dźwięk (częstotliwość) sobie właściwą.

Laser bierze się z prostej, jak zawsze u Einsteina, obserwacji, że atomy nie mogą w nieskończoność absorbować promieniowania, bo będą w końcu "cieplejsze" niż kąpiel fotonowa, w której są zanurzone. Musi więc zachodzić również emisja wymuszona: obecność innych fotonów zmusza atom do wypromieniowania również swojego fotonu.

W realizacji praktycznej, laser jest pompowany energią z zewnątrz (z zewnętrznego błysku światła, z wyładowania elektrycznego, z prądu na złączu półprzewodnikowym) i ma określoną częstotliwość rezonansową.

Sama nazwa oznacza wzmacniacz światła: podróżuje ono wielokrotnie między zwierciadłami i za każdym przejściem się wzmacnia.

Ostatnim wymogiem jest odpowiedni układ poziomów energii w atomie, z których jeden musi być długożyciowy. Praktycznie, dla atomów wieloelektronowych jak Ne czy Ar, jakiś taki poziom zawsze się znajdzie.

Nagrodę Nobla za laser dostali w 1964 roku C.H. Townes, N.G. Basov i A.M. Prochorov ale tak naprawdę to zrobił go niejaki Meinen w USA, ale o nim słuch zaginął [opowiadał prof. L. Pitaevski].

Pierwszy laser na CO2 z 1968 roku [Science Museum, Londyn]



© GK