تاريخ تقنية الليزر وتطوره
مقدمة:
- الليزر (Laser) هو اختصار لـ "Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation"
أي "التضخيم الضوئي بالانبعاث
المحفز للإشعاع".
- يُعدّ الليزر مصدرًا ضوئيًا
يتميز بخصائص فريدة
تجعله مختلفًا عن مصادر الضوء الأخرى
مثل الشمس أو المصباح الكهربائي.
خصائص الليزر:
أهم خصائص الليزر هي:
- التوحيد:
يكون شعاع الليزر
مُتجانسًا من حيث الطول الموجي
و الطور. التوجيه:
ينتشر شعاع الليزر
في خط مستقيم
مع قليل من الانحراف. التماسك:
تكون موجات الضوء
في شعاع الليزر
متسقة مع بعضها البعض. الكثافة العالية:
يكون شعاع الليزر
مركزًا للغاية
و ذا كثافة طاقة عالية.
كيف يعمل الليزر؟
- يعتمد عمل الليزر على
ظاهرة فيزيائية تُسمى "الانبعاث المُحفز".
- **في هذه الظاهرة،
عندما يتعرض ذرة أو جزيء
لإشعاع ضوئي ذي طاقة
معينة،
فإنّه يُمكن أن يمتص
هذه الطاقة و يصدر
فوتونًا (حبيبة ضوء)
ذات طاقة و طور
مُماثلين للفوتون
الذي تمّ امتصاصه.
- في الليزر،
يتمّ وضع ذرات أو جزيئات
في وسط خاص يُسمى "الوسط النشط".
- يُضخّ هذا الوسط
بطاقة خارجية
لحثّ ذرات أو جزيئات
الوسط النشط على
إصدار فوتونات.
- تتفاعل هذه الفوتونات
مع ذرات أو جزيئات
الوسط النشط
لتحفيزها على
إصدار المزيد من
الفوتونات.
- ينتج عن ذلك تفاعل
متسلسل
يُؤدّي إلى تضخيم
شعاع الضوء
و حصوله على
خصائص الليزر.
تطبيقات الليزر:
- يُستخدم الليزر
في العديد من المجالات،
و من أهمّها:
الطب:
يُستخدم الليزر
في إجراء العمليات الجراحية
و علاج بعض الأمراض
و تصحيح البصر. الصناعة:
يُستخدم الليزر
في قصّ المعادن
و لحامها
و حفرها
و طباعة الدارات الإلكترونية. الاتصالات:
يُستخدم الليزر
في نقل البيانات
عبر ألياف بصرية. البحث العلمي:
يُستخدم الليزر
في إجراء التجارب
و الأبحاث العلمية
في مختلف المجالات. الترفيه:
يُستخدم الليزر
في العروض الضوئية
و عروض الليزر.
أنواع الليزر:
- يوجد العديد من أنواع الليزر،
و تُصنف حسب الوسط النشط
و طريقة التضخيم.
من أهمّ أنواع الليزر:
- ليزر غاز:
يُستخدم غاز مثل ثاني أكسيد الكربون
أو الهيليوم-نيون
كوسط نشط. ليزر صلب:
يُستخدم بلورة مثل الياقوت
أو الزمرد كوسط نشط. ليزر أشباه الموصلات:
يُستخدم شبه موصل
مثل GaAs كوسط نشط. ليزر حر:
يُستخدم إلكترون حر
كوسط نشط.
مخاطر الليزر:
- على الرغم من فوائده العديدة،
إلا أنّ الليزر
يمكن أن يكون خطيرًا
إذا لم يتمّ استخدامه
بشكل صحيح.
