لیزر

لیزر ابزاری نوری است که برای تولید پرتو نور منسجم و تک رنگ مورد استفاده قرار می‌گیرد. برای کسب اطلاعات بیشتر درباره‌ی آن مقاله‌ی زیر را بخوانید.
لیزر(به انگلیسی:Laser) در واقع یک واژه‌ی اختصاری است که از سرواژه Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation به معنی تقویت نور به روش گسیل القایی تابش گرفته شده است. با این حال، به جای این که این کلمه به شکل مخفف مورد استفاده قرار گیرد به یک اسم تبدیل شده است. لیزر وسیله‌ای است که پرتوهای نور فشرده و باریکی را تولید می‌کند که به صورت منسجم و تک رنگ هستند. در نتیجه نور تولید شده از آن بسیار متفاوت از نور معمولی است که با آن آشنا هستیم.

ویژگی‌های نور لیزر

• نور لیزر تک رنگ است، به این معنی که طول موج خاصی دارد یا این که تنها دارای یک رنگ است.
• پرتو نور لیزر منسجم است به این معنی که هر فوتون در تقارن با دیگر فوتون‌ها است، یا الگوهای امواج آنها در یک خط هستند در نتیجه شدت نور گسیل شده افزایش می‌یابد.
• نور لیزر هم چنین بسیار جهت‌دار است، یعنی نور ساطع شده بسیار فشرده، متمرکز و شدید است. بر عکس، نور یک چراغ قوه یا لامپ، به عنوان مثال، نسبتاً پراکنده و ضعیف است، چون نور ساطع شده در جهات بسیاری پراکنده می‌شود.
به منظور ایجاد سه ویژگی بالا، گسیل القایی مورد نیاز است که نمی‌توان آن را بوسیله‌ی یک لامپ معمولی که در آن فوتون‌های اتم‌ها به صورت تصادفی آزاد می‌شوند انجام داد. در حالی که، وقتی گسیل القایی انجام می‌گیرد، فوتون‌ها در یک حالت سازمان یافته منتشر می‌گردند.

چهار جزء اصلی لیزر

محیط فعال - این محیط می‌تواند بلورهای جامد، گازها، شیشه‌ها، مایعات رنگی، یا نیمه ‌رساناها باشد. محیط فعال شامل اتم‌ها، و الکترون‌هایی است که وقتی انرژی از منبع خارجی به آنها اعمال می‌شود ممکن است به سطح بالاتری از انرژی برانگیخته شوند.
مکانیسم برای تحریک – برای تأمین انرژی محیط فعال مورد استفاده قرار می‌گیرد. مکانیسم تحریک کننده می‌تواند شیمیایی، الکتریکی، نوری و یا به صورت ترکیب هر یک از آنها باشد.
آیینه‌ای که کاملاً منعکس کننده است – اساساً 100 درصد از نور لیزر را منعکس می‌کند.
آیینه‌ی نیمه شفاف – که اجازه می‌دهد بخشی از نور از طریق آن منتقل گردد.

ایجاد نور لیزر

تحریک از طریق هر منبع انرژی مانند لیزری دیگر یا جریان الکتریسیته در محیط فعال فراهم می‌شود که در حفره‌ی نوری منعکس کننده جا دارد. این انرژی توسط محیط فعال با ذرات موجود در آن که در حال بر انگیخته شدن هستند جذب می‌شود. برای رسیدن به یک آستانه‌ی خاص، زمانی که نور به محیط فعال می‌تابد یا به جای جذب انرژی آزاد می‌شود گسیل القایی بیشتری انجام می‌گیرد.
حفره‌ی نور فعال، محفظه‌ای است با اندازه‌‌‌ی خاص که به یک آیینه‌ی نیمه شفاف دریک انتها و یک آیینه‌ی کاملاً منعکس کننده در طرف دیگر مجهز است. این آیینه‌ها باعث می‌شوند تا نور موجود در داخل محفظه که در محیط فعال رفت و برگشت می‌کند مقدار انرژی بیشتری را در هر بار حرکت به جلو وعقب به دست آورد. هنگامی که نوسانات به حالت پایدار می‌رسند، محیط فعال اشباع شده و نور لیزر به وجود می‌آید که از میان آیینه‌ی نیمه شفاف منتشر می‌گردد.

کار بردهای لیزر

در ابتدا، زمانی که لیزر برای اولین بار اختراع شد، کسی نمی‌دانست برای چه منظوری می‌تواند مورد استفاده قرار گیرد و صرفاً یک کنجکاوی جالب علمی تلقی می‌شد. با این حال، امروز، از آن در زمینه‌های مختلفی استفاده می‌شود و موارد استفاده از آن روز به روز در حال رشد است. به طور مثال از آن در باز یابی و ذخیره داده‌ها، در زمینه‌ها‌ی پزشکی، اندازه ‌گیری، ارتباطات، برش صنعتی و جوش کاری، کنترل آلودگی، نمایشگرها و هولوگرافی، و بررسی و تحقیق در هم جوشی هسته‌ای استفاده می‌شود.