"Laser" je kratica zaLpravApomnoževanje sSstimuliranEposlanstvoRadiacija
Laser nastane, ko elektroni v atomih v optičnih materialih, kot so steklo, kristal ali plin, absorbirajo energijo električnega toka ali svetlobe. Ta dodatna energija "razburi" elektrone dovolj, da se premaknejo iz orbite z nižjo-energijo v orbito z višjo{2}}energijo okoli atomskega jedra.
Laser izkorišča kvantne lastnosti atomov, ki absorbirajo in sevajo delce svetlobe, imenovane fotoni. Ko se elektroni v atomih vrnejo v svojo običajno orbito-ali »osnovno« stanje-bodisi spontano ali ko jih »stimulira« svetloba ali drug vir energije, v nekaterih primerih celo drug laser, oddajo več fotonov.
Energija iz svetlobe »vzbudi« elektrone v atomih optičnih materialov in ti se premaknejo v orbito z višjo-energijo. Ko se elektroni vrnejo v svojo normalno orbito spontano ali ko jih "stimulirajo" s svetlobo ali energijo, oddajajo svetlobne delce, imenovane fotoni.
Svetloba se premika v valovih. Običajna vidna svetloba, na primer iz gospodinjske žarnice ali svetilke, obsega več valovnih dolžin ali barv in je nekoherentna, kar pomeni, da se vrhovi in padci svetlobnih valov premikajo na različnih valovnih dolžinah in v različnih smereh.
V laserskem žarku so svetlobni valovi "koherentni", kar pomeni, da se žarek fotonov premika v isto smer pri isti valovni dolžini. To se doseže s pošiljanjem energiziranih elektronov skozi optični "ojačevalni medij", kot je trden material, kot je steklo, ali plin.
Posebna valovna dolžina svetlobe je določena s količino energije, ki se sprosti, ko vzbujeni elektron pade na nižjo orbito. Raven vnesene energije je mogoče prilagoditi materialu v ojačitvenem mediju, da se proizvede želena barva žarka.
Zrcalo na eni strani optičnega materiala laserja odbije foton nazaj proti elektronom. Prostor med ogledali ali "votlina" je zasnovan tako, da se foton, ki je želen za določeno vrsto optičnega ojačitvenega medija, vrne nazaj v medij, da se spodbudi emisija skoraj natančnega klona tega fotona. Oba se premikata v isti smeri in hitrosti, da se odbijeta od drugega ogledala na drugi strani in ponovita postopek kloniranja.
Dva postaneta štiri, štirje postanejo osem in tako naprej, dokler se fotoni ne ojačajo dovolj, da se vsi premaknejo mimo zrcal in optičnega materiala v popolnem sozvočju. Predstavljajte si jih kot sinhronizirane člane koračnice v paradi vrtnic. In to sozvočje daje laserju njegovo moč. Laserski žarki lahko ostanejo ostro fokusirani na velikih razdaljah, celo do lune in nazaj.
Laserji obstajajo že od leta 1960, čeprav ideja sega v leto 1900 (glejte »Zapuščina laserjev in pionirjev laserske fuzije«).
Danes so laserji na voljo v številnih velikostih, oblikah, barvah in stopnjah moči ter se uporabljajo za vse, od kirurgije v bolnišnicah do čitalcev črtne kode v trgovini z živili in celo predvajanje glasbe, filmov in video iger doma. Morda ste bili podvrženi operaciji LASIK, ki popravi vaš vid z uporabo majhnega laserja za preoblikovanje roženice vašega očesa.
Nekateri laserji, na primer rubinski, oddajajo kratke svetlobne impulze. Drugi, kot so helij-neonski plinski laserji ali laserji s tekočim barvilom, oddajajo neprekinjeno svetlobo. NIF, tako kot rubinasti laser, oddaja impulze svetlobe, ki trajajo le milijarde sekunde. Ni nujno, da je laserska svetloba vidna. Žarki NIF se začnejo kot nevidna infrardeča svetloba in nato preidejo skozi posebno optiko, ki jih pretvori v vidno zeleno svetlobo in nato v nevidno visoko-energijsko ultravijolično svetlobo za optimalno interakcijo s tarčo.
Laserji so lahko majhne sestavine mikročipov ali tako ogromni kot NIF, najbolj energičen laser na svetu, nameščen v stavbi, visoki 10 nadstropij in široki kot tri nogometna igrišča.
