پرسش

لیزر چیست ؟ (2صفحه مطلب)

پاسخ

وقتی یك اتم یا مولكول به یك وسیله‌ای تحریك شود مثلا بمباران الكترونی شود ویا تحت تابش یك نور قرار گیرد ، آن اتم یا مولكول بالاصطلاح برانگیخته می‌شود یعنی یك یا چند تا از الكترونهای آن به سطح بالاتری از انرژی می‌روند . اما این حالت ناپایدار است و الكترون مایل است به سطح انرژی خویش بازگردد و این بازگشت ممكن است به وسیله حرارت خود را نشان دهد و یا اینكه آن اتم یا مولكول از خود نوری ساطع كند . اما اگر این انرژی اضافی كه همان رفتن الكترون به سطح بالاتری از انرژی است به وسیله تابش یك نور تخلیه شود ، این تابش می‌تواند خودبخودی باشد كه در اینصورت آنرا نشر خودبخودی می‌گویند یا اینكه ممكن است این نشر به موجب یك عمل تهییج صورت گیرد كه در اینصورت آنرا نشر تهییجی می‌نامند كه توضیح آن در زیر می‌آید :
گفتیم در نشر خودبخود اتم یا مولكول به محض اینكه برانگیخته می‌شوند توسط یك تابش به حالت اولیه بازمی‌گردند كه این امر معمولا در مورد نشر تابشهای با فركانس بالا ( زیر قرمز ، مرئی و فوق بنفش )
اتفاق می‌افتد . اما وقتی فاصله دو تراز انرژی كم باشد یا به عبارت دیگر نوری كه قرار است در اثر برگشت به حالت اولیه تابش شود ، دارای فركانس كم باشد مثل ریز موج ، در اینصورت نشر خودبخودی اتفاق نمی‌افتد و طول عمر حالت برانگیختگی زیاد می‌شود و اگر شرایط فراهم باشد تا یك نور با شرایط ویژه به آن اتم برانگیخته تابانده شود ، یك نشر اتفاق می‌افتد . به عبارت دیگر به اتم برانگیخته یك نور تابانده می‌شود تا آن اتم را وادار كند به حالت اولیه‌اش بازگردد در اینصورت یك تابش با فركانسی مساوی فركانس نوری كه آن را وادار به تابش كرده از اتم تابش می‌شود كه آنرا نشر تهییجی یا لیزر می‌نامند . این نشر چند خصوصیت دارد كه خیلی مهم است : اولا كه فركانس آن كاملا معین و ثابت است و به مرور كم نمی‌شود و ذاتا عمر طولانی دارد. دوم اینكه تابش نشر شده با تابش واداركننده هم‌فاز است یعنی علاوه بر اینكه تابش نشر شده با تابش واداركننده هم فركانس است ، هم‌فاز نیز می‌باشد و با هم حركت می‌كنند و حركت موجی كاملا همزمان دارند . برعكس تابش خودبخودی كه هر موج نشری در یك زمان حركت می‌كند و موجها هم‌فركانس نیز نمی‌باشند. همین باهم بودن یا بالاصطلاح همدوس بودن موجهای تابش سبب می‌شود نور لیزر قدرت زیادی داشته باشد و موارد استفاده زیادی در صنعت و پزشكی پیدا كند.