Лазер - онлайн пъзели

Лазерът (на английски: laser – light amplification by stimulated emission of radiation) е източник на монохроматична, кохерентна, насочена светлина. Той излъчва тънък, добре насочен, кохерентен сноп с постоянна дължина на вълната (еднакъв цвят), постоянна фаза и голяма яркост, за разлика от некохерентните източници като електрическите лампи, които излъчват вълни в почти целия електромагнитен спектър и във всички посоки. Принципът на действие на лазера е комбинация между квантово-механични и термодинамични процеси.

Устройство

Лазерът е изграден от следните три основни компонента: активна среда, външен източник на енергия или още наречен източник на напомпване (може да е светлина от газоразрядна лампа, електрически ток, дори топлина), и резонатор (в най-простия си вид той се състои от две огледала, едното от които има коефициент на отражение близък до 100% (наречено глухо), а другото – по-малък от 100% (наречено полупропускливо)- т.нар. система Фабри-Перо (Fabry-Pérot). Така просто описаните три компонента могат да бъдат както миниатюрно устройство с размер под 1 mm, така и доста сложна и обемиста система. Лазерните системи в микроелектрониката например могат да заемат цели стаи.

Действие

В основата на действието на лазерите лежи принципът на стимулираното излъчване (емисия). Той е обяснен феноменологично от Айнщайн, който извежда своите вероятностни коефициенти (коефициенти на Айнщайн) от чисто термодинамични съображения. Те се отнасят за частица с две възможни енергийни състояния –

|

E

1

⟩

{\displaystyle |E_{1}\rangle }

(квантово състояние с енергия

E

1

{\displaystyle E_{1}}

) и

|

E

2

⟩

{\displaystyle |E_{2}\rangle }

(състояние с енергия

E

2

{\displaystyle E_{2}}

), като

E

2

>

E

1

{\displaystyle E_{2}>E_{1}}

.