Laser

Izvor: Wikipedija
Prijeđi na navigaciju Prijeđi na pretragu
Pokus s laserskom zrakom.

Laser ( akronim od engl . Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation : poja?anje svjetlosti s pomo?u stimulirane emisije zra?enja) je uređaj za stvaranje i poja?avanje koherentnog elektromagnetskog , naj?e??e monokromatskog , usko usmjerenog zra?enja . Osniva se na kvantnim pojavama pri prijenosu energije zra?enjem. Izmjena energije zra?enja s atomima ili molekulama aktivnoga medija u laseru ( plin , kristal , plazma ), umjesto apsorpcijom i spontanom emisijom zra?enja, odvija se stimuliranom emisijom. To se zbiva kada se na atom ili molekulu u pobuđenom stanju, to jest u stanju u kojem su elektroni na vi?oj energetskoj razini, djeluje dodatnim izvorom energije (na primjer bijelom svjetlo??u ili elektromagnetskim poljem ). Time broj atoma u pobuđenom stanju N 2 postaje ve?i od broja atoma u nepobuđenom stanju N 1 , ?to se naziva inverzija napu?enosti ili inverzija populacije. Za prijelaz u pobuđeno stanje fizikalno je neva?no kojim je putem i na?inom dovedena energija, dok kod prijelaza iz pobuđenog u nepobuđeno stanje nastaje kvantni skok, to jest emisija fotona kojima energija odgovara razlici energetskih razina. Op?enito vrijedi Boltzmannov zakon:

gdje je: h - Planckova konstanta , ν - frekvencija , k - Boltzmannova konstanta , T - termodinami?ka temperatura .

Uvjet je za stimuliranu emisiju, odnosno za rad lasera, je ve?i broj atoma u pobuđenom stanju od broja atoma u nepobuđenom stanju, N 2 > N 1 . Laserski dobiveni fotoni imaju jednak smjer, frekvenciju (zbog međudjelovanja atoma u laseru frekvencije fotona nisu potpuno jednake, frekvencijski je opseg je manji od 1 k Hz ), polarizaciju i energiju. Time se dobiva monokromatsko elektromagnetsko zra?enje uskoga paralelnog snopa prakti?ki identi?nih fotona i velike gusto?e energije po ?irini spektralne linije . [1] To zna?i da za razliku od svjetlosti koju emitiraju uobi?ajeni izvori, kao ?to su ?arulje , laserska je svjetlost redovito gotovo monokromati?na, to jest samo jedne valne duljine ( boje ) i usmjerena je u uskom snopu. Snop je koherentan , ?to zna?i da su elektromagnetski valovi međusobno u istoj fazi i ?ire se u istom smjeru.

Povijest

[ uredi | uredi kod ]
Trostupanjski laser.
?etverostupanjski laser.
Shema lasera:
1: laserski medij;
2: energija za pobuđivanje medija;
3: 100% reflektiraju?e zrcalo ;
4: 99% reflektiraju?e zrcalo;
5: laserska zraka.

Induciranu stimuliranu emisiju predvidio je u svojim radovima ve? 1917. A. Einstein . Takvu emisiju u vidljivom podru?ju teorijski su obradili A. L. Schawlow , C. H. Townes i A. M. Prohorov 1958., a T. H. Maiman konstruirao je 1960. prvi laser kojemu je aktivna tvar bio kristal rubina stimuliran bijelom svjetlo??u. Prvi plinski laser, sa smjesom helija i neona , bio je konstruiran 1961., prvi poluvodi?ki 1962., a prvi teku?inski 1963.

Na?in rada

[ uredi | uredi kod ]

Laserska zraka se proizvodi pojavom stimulirane emisije . Kao prvi uvjet emisije fotona je Bohrov uvjet : laserski medij mora sadr?avati energijske razine ?ija energija (razlika energija) odgovara energiji emitiranih fotona. Drugi uvjet je da ve?ina atoma (ili molekula) bude u pobuđenom stanju. Moramo imati na umu da se u laserskom mediju mogu događati razli?iti procesi međudjelovanja elektromagnetskog zra?enja i materije : najvi?e dolaze do izra?aja apsorpcija i spontana emisija zra?enja . Ako dovedemo dio atoma (ili molekula) laserskog medija u pobuđeno stanje, oni ?e emitirati fotone spontanom emisijom. Ti fotoni se dalje mogu apsorbirati na nepobuđenim atomima, ili izazvati stimuliranu emisiju na preostalim pobuđenim atomima. Laserska zraka se mo?e proizvesti jedino ako stimulirana emisija dominira nad apsorpcijom i spontanom emisijom zra?enja. To se posti?e inverzijom napu?enosti (inverzijom populacije) atoma u laserskom mediju: broj atoma u pobuđenom stanju mora biti ve?i od broja atoma u osnovnom stanju.

Inverzija napu?enosti se mo?e posti?i samo u posebnim slu?ajevima, pa se samo rijetke tvari mogu iskoristiti kao laserski mediji. Inverzija napu?enosti se mo?e posti?i ako u sustavu postoji metastabilno stanje . Metastabilno stanje je pobuđeno stanje u kojem se atom (ili molekula) zadr?ava puno dulje nego u normalnim pobuđenim stanjima. U laserskom mediju mora postojati jo? barem jedno pobuđeno stanje, ?to s osnovnim stanjem ?ini sustav od tri energijske razine - trostupanjski laser . U laserskom sustavu s tri razine, atomi (molekule) se određenim na?inom pobuđuju u pobuđeno stanje. Pobuđeno stanje, traje vrlo kratko i brzo se spu?ta (relaksira) u ne?to ni?e metastabilno stanje. Atomi (molekule) se ne mogu brzo relaksirati u osnovno stanje, pa laserskim medijem po?inju dominirati atomi u metastabilnom stanju. Inverzija napu?enosti se posti?e između metastabilnog i osnovnog stanja, pa se lasersko djelovanje posti?e prijelazom između ta dva stanja. Pobuđeno stanje koje se koristi za populiranje metastabilnog stanja ne mora biti jedno stanje, ve? se mo?e koristiti niz energijskih stanja.

Postoje i laseri koji rade na principu ?etiri razine ? ?etverostupanjski laser . Metastabilno stanje se napu?uje na isti na?in kao i kod trostupanjskog lasera, ali inverzija napu?enosti se posti?e između metastabilnog i drugog pobuđenog stanja ni?e energije. Kako se niskole?e?e pobuđeno stanje brzo relaksira i ostaje prazno, inverzija populacije je zajam?ena ?ak i ako je pobuđen relativno mali broj atoma u laserskom mediju.

Za rad lasera je va?na inverzija napu?enosti. Povi?enjem temperature pobuđena stanja se po?inju populirati, ?to mo?e naru?iti inverziju populacije. Zagrijavanjem nije mogu?e posti?i inverziju populacije. Zbog toga je lasere ?esto potrebno hladiti .

Laserski medij je smje?ten između dva paralelna zrcala , tako da zrake svjetla koje prolaze između dva zrcala tvore stojni val . Prostor između dva zrcala se naziva i laserska ?upljina , rezonantna ?upljina ili rezonator , po analogiji sa ?upljinama koje se koriste u akustici prilikom rada sa zvu?nim valovima. Fotoni koji nastaju spontanom emisijom u laserskom mediju emitiraju se u svim smjerovima, ali samo oni koji su emitirani u smjeru zrcala ?e se reflektirati između ta dva zrcala i biti zarobljeni u laserskoj ?upljini. Ti fotoni, koji veliki broj puta prolaze kroz laserski medij, ?e izazivati stimuliranu emisiju, prilikom prolaska blizu atoma u metastabilnim stanjima u laserskom mediju. Stimuliranom emisijom nastaju skupine fotona koji su u istom kvantnom stanju . Takvi fotoni imaju istu valnu duljinu , smjer i usmjerenje i pona?aju se kao jedan foton. Jedno od dva zrcala se obi?no naprave tako da nisu 100% reflektiraju?a ve? propu?taju određenu koli?inu svjetla (obi?no manje od 1%), pa koherentni fotoni mogu iza?i iz laserske ?upljine. Kako se svi pona?aju kao jedan, iza?i ?e ili svi (u skupini) ili nijedan. Na taj na?in laserska zraka sadr?i skupine koherentnih fotona, ?to joj daje veliki intenzitet. (Vidi: Građa lasera )

Laserska zraka je jedan od rijetkih primjera prikaza kvantne mehanike u makroskopskim sustavima: u kvantnoj mehanici razlikuju se dvije vrste ?estica: Fermi - Diracove ?estice ? fermioni i Bose - Einsteinove ?estice ? bosoni . Fotoni se pona?aju kao bosoni. Fermioni ne mogu biti u istom kvantnom stanju, dok bosoni to mogu. ?tovi?e, ?to je vi?e bosona u istom kvantnom stanju, ve? je vjerojatnost da ?e im se pridru?iti jo? njih.

Podjela lasera

[ uredi | uredi kod ]

Po na?inu rada razlikuju se neutralni atomski laseri, kod kojih spektralni prijelazi nastaju na neutralnim atomima , ionski laseri, kod kojih se koriste spektralni prijelazi na ioniziranim atomima plina , plinski molekularni laseri, koji rade u podru?ju molekularnoga spektra, laseri s Blumleinovom pobudom, kod kojih se na laserski plin djeluje izbojem plo?astoga kondenzatora i time dobiva impulsno elektromagnetsko zra?enje , plinsko-dinami?ki laseri, kod kojih inverzija populacije nastaje ekspanzijom vru?ega plina ili plazme kroz mlaznicu brzinom ve?om od brzine zvuka i drugo. Po vrsti opti?ki aktivne tvari laseri se dijele na plinske, teku?inske, poluvodi?ke i op?enito lasere s ?vrstim tvarima, na primjer staklo , prirodni ili umjetni kristali . Danas laseri pokrivaju valne duljine zra?enja od dalekoga ultraljubi?astoga pa sve do dalekog infracrvenoga podru?ja , a radi se i na konstrukciji lasera u podru?ju rendgenskoga zra?enja . Posebna su vrsta kemijski laseri, kod kojih se inverzija populacije posti?e izravno ili neizravno za vrijeme egzotermne kemijske reakcije. Postoje i laseri (na primjer s titanijem dopiranim kristalom safira kao aktivnim medijem) koji mogu kontinuirano mijenjati valnu duljinu od 700 do 1000 nm, ?to se koristi u laserskoj spektroskopiji . Osim lasera koji zra?e kontinuirano, konstruirani su i laseri koji zra?e u kratkim impulsima trajanja od 10 ?16 do 10 ?9 sekundi, i time vrlo velike snage od nekoliko peta vata (10 15 W) u pulsu.

Pulsni laseri

[ uredi | uredi kod ]

Umjesto jednog nepropusnog, i jednog slabo propusnog zrcala, mogu?e je koristiti potpuno neprozirna zrcala, od kojih se jedno periodi?ki pomi?e izvan opti?kog puta lasera. Kada je zrcalo na svom mjestu, ono zarobljava lasersku zraku unutar rezonatora , gdje se ona poja?ava zahvaljuju?i stimuliranoj emisiji zra?enja. Kada se zrcalo ukloni, iz lasera izlazi kratki puls intenzivnog laserskog zra?enja. Pulsevi se kod lasera mogu proizvesti i stavljanjem određenog bojila u rezonator. Bojila apsorbiraju zra?enje zahvaljuju?i apsorpciji zra?enja pri ?emu se molekule bojila pobuđuju u pobuđeno stanje. Kada su sve molekule pobuđene, vi?e ne mogu apsorbirati, pa propu?taju zra?enje. Na taj na?in se sprije?ava prolazak fotona kroz lasersku cijev, dok se uspostavi potpuna (ili gotovo potpuna) inverzija napu?enosti u laserskom mediju. Laserski medij se na taj na?in puni energijom do trenutka kada bojilo postaje prozirno. U tom trenutku se energija pohranjena u laserskom mediju pretvara u lasersku zraku. Ovi na?ini proizvodnje laserskih pulseva se nazivaju Q-prekidanje ( eng . Q-switching ).

Ako se rezonator pa?ljivo izradi, mogu?e je u rezonatoru zarobiti određeni broj valnih duljina laserskog zra?enja. U tom slu?aju, laser ?e po?eti pulsirati u vrlo kratkim pulsevima ? ?ak i u trajanju od oko jedne femtosekunde (u jednoj sekundi ima toliko femtosekundi, koliko ima sekundi u 30 000 godina ). Pulsni laseri mogu posti?i jako velike snage u pojedinim pulsevima, iako je prosje?na snaga lasera relativno mala. Danas se mogu napraviti laseri koji oda?ilju 20 - 50 pulseva u sekundi, a pojedini pulsevi traju oko jedne femtosekunde. To zna?i da ?e se energija, koja bi se oslobodila tijekom jedne sekunde, osloboditi u dvadesetak vrlo kratkih pulseva.

Laseri s ?vrstom jezgrom

[ uredi | uredi kod ]

Laseri s ?vrstom jezgrom imaju jezgru, napravljenu od kristala ili amorfne tvari , ?esto u obliku ?tapi?a. Zrcala mogu biti tanki slojevi srebra napareni na krajeve ?tapi?a. Na taj na?in ?tapi? ?ini lasersku ?upljinu. Pobuđivanje atoma od kojeg se sastoji jezgra se obi?no provodi nekim sna?nim izvorom svjetla. U tu svrhu se ?esto koriste ksenonske bljeskalice, a u novije vrijeme LED diode , ili poluvodi?ki laseri, ?ime se pove?ava energetska u?inkovitost lasera. Prvi laser koji je davao vidljivu svjetlost je bio rubinski laser . Rubinski laser koristi ?tapi? od rubina kao lasersku jezgru. Rubinski laser daje crvenu svjetlost valne duljine 694,3 nm . Danas se ?esto koristi Nd:YAG laser, koji se sastoji od ?tapi?a itrij - alumijevog granata (YAG), dopiranog atomima neodimija . Nd:YAG daje infracrveno zra?enje .

Plinski laseri

[ uredi | uredi kod ]
Helij - neon laser.

Plinski laseri imaju laserski medij u plinovitom stanju. Plinski laseri se obi?no sastoje od cijevi ispunjene plinom ili smjesom plinova, pod određenim tlakom . Krajevi cijevi opremljeni su zrcalima kako bi tvorili lasersku ?upljinu. Pobuđivanje atoma plina se obavlja elektri?nim pra?njenjima kroz plin u cijevi. Plinski laseri se ?esto hlade strujanjem plina kroz cijev. Naj?e??e kori?teni plinski laseri su: He-Ne laser ( helij - neon ), argonski laser ili CO2 laser .

Poluvodi?ki laseri

[ uredi | uredi kod ]

Poluvodi?ki laser ili diodni laser predstavlja si?u?ni kristal , proizveden atomskom to?no??u, podjeljen u dva osnovna podru?ja, s razli?itim elektri?nim svojstvima. Na takozvanoj n-strani vi?ak elektrona predstavlja nosioce struje. Na takozvanoj p-strani prevladavaju ?upljine koje predstavljaju nedostatak elektrona . Kad se na p-stranu primijeni pozitivan napon , a na n-stranu negativan, elektroni i praznine poteknu jedni prema drugima. ?estice se sretnu u ultratankom prostoru koji se naziva kvantna jama, gdje se rekombiniraju pri ?emu dolazi do emisije fotona. Ako su krajevi diode ujedno i visokoreflektiraju?a zrcala dolazi do laserskog u?inka, emitiranja istovrsnih koherentnih fotona. Energija fotona (boja svjetlosti) određena je svojstvima poluvodi?kog spoja, iznosom energijskog rascjepa (engl. Band-gap) [2] . Npr. za GaAs lasere taj energijski rascjep iznosi 1,45 eV , ?to odgovara emisiji fotona valne duljine 885 nm. Plavi laser je pojam (sintagma) koji ozna?ava poluvodi?ke lasere u podru?ju 400 - 450 nm , a ?ije bi ostvarenje predstavljalo zna?ajan napredak u razvoju laserskih displeja i pove?anju kapaciteta opti?kih memorija .

Kemijski laseri

[ uredi | uredi kod ]

Određene kemijske reakcije mogu proizvesti molekule u pobuđenom stanju. Kemijski laseri koriste takve reakcije kako bi se postigla inverzija napu?enosti. Primjer je fluorovodi?ni laser koji koristi reakciju vodika i fluora , za proizvodnju fluorovodika u pobuđenom stanju. Laserska zraka nastaje u reakcijskoj komori, u koju stalno doti?u reaktanti, a produkti izlaze van. Na taj na?in je postignuta inverzija napu?enosti, jer je u reakcijskoj komori stalno prisutno vi?e pobuđenih molekula od onih u osnovnom stanju. Ovakvi laseri mogu posti?i jako veliku snagu u kontinuiranom modu.

Jedna vrsta kemijskih lasera koristi ekscimere . Ekscimer je molekula koja je stabilna samo u pobuđenom stanju. Laser se sastoji od smjese plinova kroz koje se narine visoki napon, sli?no kao kod plinskih lasera. Elektri?na struja stvara mno?tvo iona i pobuđenih atoma u laserskoj ?upljini, koji mogu reagirati i stvoriti ekscimer. Nakon ?to ekscimer do?ivi laserski prijelaz, on se raspada jer ne mo?e postojati u osnovnom stanju. To je i razlog inverzije napu?enosti u ovom laserskom mediju.

Laser s bojilom rodamin G5; ovaj laser se pobuđuje pomo?u argonskog lasera pri 514 nm (zeleno), a ugođen je na 580 nm (?uto-naran?asto).

Laseri s bojilima

[ uredi | uredi kod ]

Laseri s bojilima koriste određene organske spojeve , koji slu?e kao aktivni laserski medij. Molekule, za razliku od atoma imaju vrp?aste spektre, koji se sastoje od mnogo spektralnih linija . Kod ovih spojeva, energijskim nivoima se mo?e manipulirati ( elektri?nim poljem , magnetskim poljem , temperaturom ). Na taj na?in je mogu?e ugoditi laser na određenu valnu duljinu . Pobuda molekula se obavlja pomo?u nekog drugog lasera.

Laseri sa slobodnim elektronima

[ uredi | uredi kod ]

Laseri sa slobodnim elektronima koriste snop relativisti?kih elektrona koji prolazi kroz magnetsko polje koje naizmjeni?no mijenja smjer du? puta elektrona. U normalnim okolnostima, relativisti?ki elektroni, koji prolaze kroz magnetsko polje emitiraju sinkrotronsko zra?enje . Kod lasera sa slobodnim elektronima, put koji elektroni prolaze između naizmjeni?o postavljenih magneta se stavlja u lasersku ?upljinu, tako da fotoni, koji su uhva?eni između zrcala, izazivaju stimuliranu emisiju slobodnih elektrona u magnetskom polju, kao i kod elektrona u pobuđenim atomima. Laseri sa slobodnim elektronima se mogu ugađati promjenom gusto?e rasporeda magneta, jakosti njihovog magnetskog polja i promjenom energije elektrona. Tako se mogu se napraviti i laseri sa slobodnim elektronima koji rade na valnim duljinama koje su nedostupne klasi?nim laserima, jer ne postoji pogodan laserski medij koji bi mogao proizvesti zadanu valnu duljinu. Mogu?e je napraviti i laser s jako duga?kom laserskom ?upljinom, bez zrcala, ?iji fotoni onda ne bi trebali prolaziti veliki broj puta du? opti?kog puta lasera, ve? bi pro?li samo jedanput. Takav laser se naziva superradijantni laser . Danas se poku?avaju napraviti superradijantni laseri sa slobodnim elektronima, koji bi radili u spektralnim podru?jima, u kojima ne postoje zrcala kojima bi se to zra?enje reflektiralo; na primjer u rendgenskom podru?ju .

Primjene lasera

[ uredi | uredi kod ]
Primjer laserskog ?i??enja kamena , detalj sa propovjedaonice katedrale u Pratu, Italija.
FASOR (eng. Frequency Addition Source of Optical Radiation ) lidar koji koristi natrijeve D2 linije za pobudu i otkrivanje natrija u gornjoj Zemljinoj atmosferi .

U tehnologiji se laser koristi za finu obradu metalnih povr?ina i za precizno zavarivanje . U telekomunikacijama se koristi modulirano lasersko zra?enje za prijenos podataka . Pritom se modulacija mo?e posti?i promjenom amplitude (intenziteta) zra?enja (?to se naj?e??e koristi zbog jednostavnosti), promjenom frekvencije ili promjenom polarizacije zra?enja. Prijenos je mogu? izravnim zra?enjem ili vođenjem kroz svjetlovode (na primjer u telefonskim vodovima). U medicini laser slu?i ponajvi?e kao kirur?ki instrument za precizne operacije (na primjer oka) ili dermatolo?ku obradu , uklanjanje povr?inskih tumora ili tetova?e , u stomatologiji za obradbu zuba, u meteorologiji za mjerenje udaljenosti i brzine gibanja oblaka ( lidar ), u opti?koj astronomiji u uređaju za ra?unalnu korekciju deformacije slike izazvane atmosferskim utjecajima, u holografiji , za precizne mjerne instrumente (na primjer daljinomjere ), u građevinarstvu za poravnanje terena pri gradnji cesta, kod protuprovalnih alarmnih uređaja, u opti?kim ?ita?ima zvu?nih zapisa kod CD-a i DVD-a, kod laserskih pisa?a i kopirnih uređaja i tako dalje. Zbog niske cijene, osobito poluvodi?koga lasera, koristi se na primjer i u dje?jim igra?kama .

Posebno zna?enje laser ima u vojnoj industriji , kao dio daljinomjera, ozna?iva?a cilja, u telekomunikacijama i za stvaranje zapre?nih polja. U najrazvijenijim zemljama (osobito u SAD -u) radi se na izradbi ?tita od balisti?kih raketa koji bi se sastojao od satelit a na stacionarnim putanjama opremljenih laserima velike snage, koji bi mogli uni?titi nadolaze?e rakete daleko od branjenoga polo?aja. Također se u astronautici razmatra mogu?nost izradbe svemirske letjelice s reflektiraju?im jedrom koja bi sa Zemlje bila ubrzavana jakim laserskim snopom. Za sada je izrađen superlaki zrakoplov oblo?en foto?elijama, kojemu elektri?ni motor pokre?e energija predana laserskim snopom.

Laseri, zbog kvalitete svjetla, koje daju danas primjenjuju u gotovo svim ljudskim djelatnostima. Laseri s krutom jezgrom (posebno Nd:YAG) se koriste za rezanje , bu?enje i zavarivanje . Zbog kolimiranosti laserske zrake, mogu?e je posti?i veliku preciznost prilikom obrade materijala, pa se ?esto laseri koriste u kirurgiji; npr. mogu?e je laserom obraditi kapilaru u oku bez o?te?enja okolnog tkiva i bilo kakve operacije na oku. Laserima se mo?e lije?iti i kratkovidnost i dalekovidnost , obradom o?ne le?e. Laserima se je mogu?e i spaliti tintu na papiru, a ostaviti papir neo?te?en. Stoga se laser danas u sve ve?oj mjeri koristi i za ?i??enje umjetni?kih djela poput slika, skulptura od kamena ili metala [3] .

Zbog svoje monokromati?nosti, laseri su iskori?teni i za novu definiciju metra . Metar je prije bio definiran preko valne duljine spektralne linije u atomskom spektru kriptona. Pokazalo se da laseri imaju neusporedivo o?trije spektralne linije od spomenute linije kriptona , koja je odabrana jer je to najo?trija poznata spektralna linija u prirodi, a primjenom lasera, pokazalo se da ta linija nije simetri?na, pa je nastao problem: koji dio linije uzeti kao definiciju metra. Danas je metar redefiniran kao udaljenost koju svjetlost prijeđe u sekundi. Brzina svjetlosti se mjeri pomo?u lasera: laseru se određenim metodama odredi valna duljina i frekvencija njegovog zra?enja. Njihov umno?ak daje brzinu svjetlosti (zapravo je dogovorno uzeto da je brzina svjetlost jednaka to?no 299 792 458 m/s, a metar je definiran preko te vrijednosti i definicije sekunde ).

Laseri se upotrebljavaju za ozna?avanje polo?aja na nekom udaljenom mjestu, u mjeriteljstvu, a ?ak i prilikom predavanja predava?i pokazuju na plo?u ili platno laserskim pokaziva?ima. Za tu svrhu se koriste poluvodi?ki laseri, jer su relativno jeftini. Za preciznije namjene koriste se plinski laseri, jer poluvodi?ki laseri pokazuju ve?e ?irenje zrake od ostalih lasera. Na taj na?in izmjerena je udaljenost od Zemlje do Mjeseca s precizno??u od nekoliko milimetara! Astronauti iz jedne od misija Apollo su postavili jedno zrcalo na povr?ini Mjeseca . Znanstvenici su usmjerili laser prema tom zrcalu i mjerili vrijeme potrebno laserskoj zraci da sa povr?ine Zemlje dođe do zrcala na povr?ini Mjeseca i natrag. Prilikom povratka za Zemlju, laserska zraka je imala promjer od oko 2 km , ?to je uglavnom uzrokovano rasipanjem zrake u Zemljinoj atmosferi .

Laseri se koriste u spektroskopiji , kao intenzivni izvori monokromati?nog svjetla. Naj?e??e se koriste: argonski laser u ramanovoj spektroskopiji i laseri s bojilima u spektroskopiji visokog razlu?ivanja. He-Ne laseri se koriste u Michaelsonovim interferometrima, za precizno mjerenje polo?aja zrcala.

Pulsni laseri se koriste za prou?avanje super-brzih procesa. U femtosekundnoj spektroskopiji se na objekt prou?avanja istovremeno po?alju dvije laserske zrake iz pulsnog lasera vrlo kratkog pulsa. Jedna zraka se po?alje direktno na uzorak, a drugoj se pove?a put za nekoliko centimetara s pomo?u zgodno postavljenih zrcala. Ta zraka ?e zakasniti za nekoliko femtosekundi , jer je svjetlosti potrebno određeno vrijeme da prijeđe taj put. Prva laserska zraka (eng. Pump Pulse ) ?e uzrokovati reakciju u uzorku, a drugom (eng. Probe Pulse ) se mo?e gledati ?to se u tom trenutku događa u uzorku. Pomicanjem zrcala, mogu?e je kontrolirati ka?njenje druge laserske zrake i na taj na?in dobiti sliku o procesu unutar uzorka. Na taj na?in se istra?uju najbr?e kemijske reakcije u prirodi.

Jako veliki laseri se koriste za istra?ivanja materije u uvjetima ekstremnih tlakova i temperatura . Pomo?u takvih lasera mogu?e je provesti nuklearnu fuziju na malenim koli?inama vodika . Takvi laseri su naj?e??e kruti laseri sa jezgrom napravljenom od stakla u koje su stavljene određene tvari koje slu?e kao aktivni laserski medij.

Pokus s femtosekundnim laserom.

Poveznice

[ uredi | uredi kod ]

Izvori

[ uredi | uredi kod ]
  1. laser , [1] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krle?a, www.enciklopedija.hr, 2016.
  2. ?Dostupno talasne du?ine” . Hanel Photonics . Pristupljeno Sep 26, 2014 .  
  3. http://www.e-conservationline.com/content/view/912/311/ Arhivirano 2013-01-02 na Wayback Machine-u Pristup stranici 2.01.2013.

Ostalo

[ uredi | uredi kod ]
U Wikimedijinoj ostavi ima jo? materijala vezanih za: Laseri