ლაზერი შუქის წინააღმდეგ
სინათლე არის ელექტრომაგნიტური ტალღების ფორმა, რომელიც ჩანს ადამიანის თვალით, ამიტომ ხშირად უწოდებენ ხილულ სინათლეს. ხილული სინათლის რეგიონი განლაგებულია ელექტრომაგნიტური სპექტრის ინფრაწითელ და ულტრაიისფერ რეგიონებს შორის. ხილულ სინათლეს აქვს ტალღის სიგრძე 380 ნმ-დან 740 ნმ-მდე.
კლასიკურ ფიზიკაში სინათლე განიხილება განივი ტალღად, რომლის მუდმივი სიჩქარეა 299792458 მეტრი წამში ვაკუუმში. იგი აჩვენებს განივი მექანიკური ტალღების ყველა თვისებას, რომელიც ახსნილია კლასიკურ ტალღურ მექანიკაში, როგორიცაა ჩარევა, დიფრაქცია, პოლარიზაცია. თანამედროვე ელექტრომაგნიტურ თეორიაში ითვლება, რომ სინათლეს აქვს როგორც ტალღური, ასევე ნაწილაკების თვისებები.
სინათლე ყოველთვის მოძრაობს სწორი ხაზით და ის წარმოდგენილია სხივით, თუ არ აწუხებს საზღვარს ან სხვა გარემოს. მიუხედავად იმისა, რომ სინათლის გავრცელება სწორია, ის სამგანზომილებიან სივრცეში იშლება. შედეგად, სინათლის ინტენსივობა მცირდება. თუ სინათლე წარმოიქმნება ჩვეულებრივი სინათლის წყაროდან, როგორიცაა ინკანდესენტური ნათურა, სინათლეს შეიძლება ჰქონდეს მრავალი ფერი (ეს ჩანს, როდესაც სინათლე გადის პრიზმაში). ასევე, სინათლის ტალღების პოლარიზაცია თვითნებურია. ამიტომ, სინათლე შეიწოვება მასალის მიერ გამრავლების დროს. ზოგიერთი მოლეკულა შთანთქავს სინათლეს სპეციფიკური პოლარობით და უშვებს დანარჩენებს. ზოგიერთი მოლეკულა შთანთქავს სინათლეს კონკრეტული სიხშირით. ყველა ეს ფაქტორი ხელს უწყობს და სინათლის ინტენსივობა მკვეთრად ეცემა მანძილის მატებასთან ერთად.
როდესაც საჭიროა შუქის უფრო შორ მანძილზე გადატანა, ჩვენ უნდა დავძლიოთ ეს საკითხები. მისი შემდგომი გაგზავნა შესაძლებელია სინათლის ტალღების პარალელურად შენარჩუნებით მთელი გავრცელების განმავლობაში; ალიანსის სისტემის გამოყენებით, სინათლის ტალღების დაშლა შეიძლება ერთი მიმართულებით, პარალელურად გადაადგილებისთვის.ასევე, ერთფეროვანი სინათლის (მონოქრომატული სინათლე - გამოიყენება ერთი სიხშირის/ტალღის სიგრძის სინათლე) და ფიქსირებული პოლარობის გამოყენებით, შთანთქმა შეიძლება მინიმუმამდე დაიყვანოს.
აქ, პრობლემა ისაა, თუ როგორ შევქმნათ სინათლის გამოსხივება ფიქსირებული ტალღის სიგრძით და პოლარობით. ამის მიღწევა შესაძლებელია კონკრეტული მასალის დატენვით ისე, რომ ისინი ასხივებენ შუქს ელექტრონებში მხოლოდ ერთი გადასვლით. ამას ეწოდება სტიმულირებული გამონაბოლქვი. ვინაიდან ეს არის ლაზერის წარმოქმნის ძირითადი პრინციპი, სახელი მას ატარებს. ლაზერი ნიშნავს სინათლის გაძლიერებას გამოსხივების სტიმულირებული გამოსხივებით (LASER). გამოყენებული მასალებისა და სტიმულაციის მეთოდის მიხედვით, ლაზერიდან შესაძლებელია სხვადასხვა სიხშირის და სიძლიერის მიღება.
ლაზერებს მრავალი გამოყენება აქვს. ისინი გამოიყენება ყველა CD/DVD დისკზე და სხვა ელექტრონიკაში. ისინი ფართოდ გამოიყენება მედიცინაშიც. მაღალი ინტენსივობის ლაზერები შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც საჭრელი, შემდუღებელი და ლითონის თერმული დამუშავებისთვის.
რა განსხვავებაა ლაზერსა და (ნორმალურ/ჩვეულებრივ) სინათლეს შორის?
• ორივე სინათლე და ლაზერი ელექტრომაგნიტური ტალღებია. სინამდვილეში, ლაზერი არის მსუბუქი, სტრუქტურირებული, რომ იმოქმედოს სპეციფიკური მახასიათებლებით.
• სინათლის ტალღები იშლება და ძლიერად შეიწოვება საშუალოზე მოგზაურობისას. ლაზერები შექმნილია იმისთვის, რომ ჰქონდეს მინიმალური შთანთქმა და დისპერსია.
• ჩვეულებრივი წყაროდან გამოსული სინათლე იშლება 3D სივრცეში, შესაბამისად, თითოეული სხივი მოძრაობს ერთმანეთის კუთხით, ხოლო ლაზერებს აქვთ სხივები, რომლებიც ვრცელდება ერთმანეთის პარალელურად.
• ნორმალური შუქი შედგება ფერების (სიხშირეების) დიაპაზონისგან, ხოლო ლაზერები მონოქრომატულია.
• ჩვეულებრივ შუქს აქვს სხვადასხვა პოლარობა, ხოლო ლაზერის შუქს აქვს ბრტყელი პოლარიზებული სინათლე.
