Луч

— Лазеры? Лазеры — это…
— Ты еще живешь в девяностых?
— Я бы сказал в «семидесятых». Пожалуйста, не заставляй меня чувствовать себя старым

Сегодня я хочу разобрать химию лазеров. Если вы фанат звёздных войн, то скорее всего вам нравятся световые мечи, на которых сражаются герои. Но к сожалению, они противоречат законам физики, поэтому в реальной жизни лазерный меч невозможно найти. Однако сегодняшняя статья не про световые мечи, а про лазеры.

Свет можно представить себе как в виде волны, так и в виде потока частиц - фотонов. Обычный солнечный свет сильно неоднородный. Он рассеивается от источника в разные стороны, его лучи не строго параллельны. В нем находятся колебания разной частоты, т.е. свет разных цветов, поэтому солнце дает радугу в атмосфере и в призме. Наконец, солнечные лучи не поляризованы, т.е. векторы напряженности электрического и магнитного поля направлены хаотично (хотя и перпендикулярно распространению света).

Только после устранения всех этих “недостатков”, получается лазер - пучок параллельных монохроматических («одноцветных») поляризованных лучей. Основа работы лазера - квантовое излучение материи, переведенной в возбужденное состояние. Возбуждённый атом излучает фотон под действием другого фотона той же энергии, причем без его поглощения, таким образом происходит усиление излучения.

Любой лазер состоит из трёх основных частей:

  1. активной среды, когда лазер работает
  2. системы накачки, то есть источника энергии
  3. оптического резонатора, который может иногда отсутствовать, если лазер работает в режиме усилителя.

В настоящее время применение лазеров ограничено только фантазией. Учёные ещё не придумали как накачать материю большим количеством энергии, которая приведёт к сверхмощному излучению. Слабые лазеры применяются в указках и оптических системах, более сильные - при гравировке и в физико-химических приборах.

Химия проста!

Подписывайтесь.