Как создать лазером?
Лазер – это устройство, которое основано на явлении светового усиления, происходящего в активной среде. Под воздействием энергии, накачки, активная среда (обычно это определенный тип материала) переходит в состояние инверсии населенности. Далее энергия, полученная в результате активного средства, накачки, проходит через оптический резонатор, что приводит к возбуждению атомов и созданию последовательного излучения в виде узкого светового пучка – лазерного излучения.
Для создания лазера необходим ряд ключевых элементов. Один из них – активная среда, которая представляет собой вещество, способное усиливать световые волны. Данное вещество может быть представлено в форме газа, жидкости или твердого тела.
Второй важный элемент – оптический резонатор, который представляет собой два зеркала, размещенных параллельно друг другу. Один из них – полупрозрачное зеркало, позволяющее частично проходить световые волны, а другой – полностью отражающее зеркало. Такая конструкция позволяет световым волнам многократно отражаться внутри резонатора, создавая условия для усиления и удержания энергии.
Третий элемент – накачка, которая представляет собой поступление энергии в активную среду. В зависимости от типа активной среды, накачка может быть выполнена с помощью электрического разряда, оптической накачки или химической реакции.
Когда активная среда получает энергию от накачки, атомы в среде переходят в состояние инверсии населенности – когда больше атомов находится в возбужденном состоянии, чем в основном состоянии. Под действием оптического резонатора, инверсия населенности приводит к усилению света и генерации лазерного излучения.
Лазерное излучение обладает определенными свойствами. Во-первых, оно монохроматично – это означает, что у лазерного излучения одна частота. Кроме того, лазерное излучение также имеет строго определенную поляризацию – оно распространяется в форме продольной или поперечной волны.
Еще одно важное свойство лазерного излучения – его когерентность. Когерентность определяет, насколько волны в лазерном излучении в фазе друг с другом. Благодаря этому, лазерное излучение способно создавать интерференционные эффекты и использоваться, например, в исследовании дифракций света.
Таким образом, создание лазера требует использования активной среды, оптического резонатора и накачки, чтобы обеспечить инверсию населенностей. Полученное лазерное излучение обладает определенными свойствами, которые делают его полезным в различных областях науки и техники.