Laser vs valgus
Valgus on inimsilmale nähtav elektromagnetlainete vorm, mistõttu nimetatakse seda sageli nähtavaks valguseks. Nähtava valguse piirkond paikneb elektromagnetilise spektri infrapuna- ja ultraviolettkiirguse piirkondade vahel. Nähtava valguse lainepikkus jääb vahemikku 380–740 nm.
Klassikalises füüsikas peetakse valgust põiklaineks, mille konstantne kiirus läbi vaakumi on 299792458 meetrit sekundis. See kuvab kõik ristsuunaliste mehaaniliste lainete omadused, mida on selgitatud klassikalises lainemehaanikas, nagu häired, difraktsioon, polarisatsioon. Kaasaegses elektromagnetilises teoorias leitakse, et valgusel on nii laine- kui ka osakeste omadused.
Valgus liigub alati sirgjooneliselt ja seda kujutab kiir, kui seda ei häiri piir või muu keskkond. Kuigi valgus levib sirgjooneliselt, hajub see kolmemõõtmelises ruumis. Selle tulemusena väheneb valguse intensiivsus. Kui valgus genereeritakse tavalisest valgusallikast, näiteks hõõglambist, võib valgusel olla palju värve (neid on näha, kui valgus läbib prismat). Samuti on valguslainete polarisatsioon meelevaldne. Seetõttu neeldub materjal levimise ajal valgust. Mõned molekulid neelavad valgust kindla polaarsusega ja lasevad teistel läbi. Mõned molekulid neelavad teatud sagedusega valgust. Kõik need tegurid aitavad kaasa ja valguse intensiivsus langeb kauguse suurenedes dramaatiliselt.
Kui valgust on vaja kaugemasse kaugusse viia, peame nendest probleemidest üle saama. Seda saab edasi saata, hoides valguslaineid kogu levimise ajal paralleelselt; Alliansi süsteemi kasutades saab hajutavaid valguslaineid suunata ühte suunda, et liikuda paralleelselt. Samuti saab ühevärvilist valgust (monokromaatiline valgus – kasutatakse ühe sageduse/lainepikkusega valgust) ja fikseeritud polaarsust kasutades neeldumist minimeerida.
Siin on probleem selles, kuidas luua fikseeritud lainepikkuse ja polaarsusega valguskiirgust. Seda saab saavutada konkreetse materjali laadimisega nii, et need eraldavad valgust ainult ühe üleminekuga elektronides. Seda nimetatakse stimuleeritud emissiooniks. Kuna see on laseri genereerimise põhiprintsiip, kannab nimi seda. Laser tähistab valguse võimendamist stimuleeritud kiirguse abil (LASER). Kasutatavatest materjalidest ja stimulatsioonimeetodist lähtuv alt saab laserist saada erinevaid sagedusi ja tugevusi.
Laserite rakendusi on palju. Neid kasutatakse kõigis CD/DVD-draivides ja muudes elektroonikaseadmetes. Neid kasutatakse laialdaselt ka meditsiinis. Kõrge intensiivsusega lasereid saab kasutada lõikuritena, keevitajatena ja metallide kuumtöötlemisel.
Mis vahe on laseril ja (tavalisel/tavalisel) valgusel?
• Nii valgus kui LASER on elektromagnetlained. Tegelikult on laser kerge, struktureeritud käituma spetsiifiliste omadustega.
• Valguslained hajuvad ja neelduvad tugev alt, kui nad liiguvad läbi keskkonna. Laserid on loodud nii, et neil on minimaalne neeldumine ja dispersioon.
• Tavalisest allikast pärinev valgus hajub 3D-ruumis, mistõttu iga kiir liigub üksteise suhtes nurga all, samas kui laserite kiired levivad üksteisega paralleelselt.
• Tavaline valgus koosneb värvide (sageduste) vahemikust, samas kui laserid on ühevärvilised.
• Tavalisel valgusel on erinevad polaarsused ja laservalgusel on tasapinnaline polariseeritud valgus.
