Laser proti svetlobi
Svetloba je oblika elektromagnetnega valovanja, vidnega človeškim očem, zato ga pogosto imenujemo vidna svetloba. Območje vidne svetlobe se nahaja med infrardečim in ultravijoličnim področjem elektromagnetnega spektra. Vidna svetloba ima valovno dolžino med 380 nm in 740 nm.
V klasični fiziki se svetloba šteje za transverzalno valovanje s konstantno hitrostjo 299792458 metrov na sekundo skozi vakuum. Prikazuje vse lastnosti transverzalnih mehanskih valov, razložene v klasični valovni mehaniki, kot so interferenca, uklon, polarizacija. V sodobni elektromagnetni teoriji velja, da ima svetloba lastnosti valov in delcev.
Razen če je ne moti meja ali drug medij, svetloba vedno potuje v ravni črti in je predstavljena z žarkom. Čeprav je širjenje svetlobe ravno, se razprši v tridimenzionalnem prostoru. Posledično se intenzivnost svetlobe zmanjša. Če je svetloba ustvarjena iz običajnega svetlobnega vira, kot je žarnica z žarilno nitko, ima lahko svetloba več barv (te lahko vidimo, ko gre svetloba skozi prizmo). Tudi polarizacija svetlobnih valov je poljubna. Zato material med širjenjem absorbira svetlobo. Nekatere molekule absorbirajo svetlobo z določeno polarnostjo, druge pa prepustijo. Nekatere molekule absorbirajo svetlobo z določenimi frekvencami. Vsi ti dejavniki prispevajo k temu, da intenzivnost svetlobe dramatično pada z razdaljo.
Ko je treba luč prenesti na daljšo razdaljo, moramo te težave premagati. Lahko se pošlje naprej, tako da so svetlobni valovi ves čas širjenja vzporedni; z uporabo sistema zavezništva je mogoče razpršene svetlobne valove usmeriti v eno smer, da potujejo vzporedno. Tudi z uporabo svetlobe z eno barvo (monokromatska svetloba – uporablja se svetloba z eno samo frekvenco/valovno dolžino) in fiksno polarnostjo je mogoče zmanjšati absorpcijo.
Tukaj je problem, kako ustvariti svetlobno sevanje s fiksno valovno dolžino in polariteto. To je mogoče doseči s polnjenjem določenega materiala na način, da oddajajo svetlobo le z enim prehodom v elektronih. To se imenuje stimulirana emisija. Ker je to osnovno načelo za ustvarjanje laserja, ime nosi to. Laser pomeni ojačanje svetlobe s stimuliranim oddajanjem sevanja (LASER). Glede na uporabljene materiale in metodo stimulacije lahko z laserjem pridobimo različne frekvence in jakosti.
Laserji imajo številne aplikacije. Uporabljajo se v vseh CD/DVD pogonih in drugih elektronskih napravah. Veliko jih uporabljajo tudi v medicini. Visoko intenzivni laserji se lahko uporabljajo kot rezalniki, varilci in pri toplotni obdelavi kovin.
Kakšna je razlika med lasersko in (normalno/navadno) svetlobo?
• Svetloba in LASER sta elektromagnetna valovanja. Pravzaprav je laser lahek, strukturiran tako, da se obnaša s posebnimi lastnostmi.
• Svetlobni valovi se med potovanjem skozi medij razpršijo in močno absorbirajo. Laserji so zasnovani tako, da imajo minimalno absorpcijo in disperzijo.
• Svetloba iz navadnega vira se razprši v 3D-prostoru, zato vsak žarek potuje pod kotom drug na drugega, medtem ko se pri laserju žarki širijo vzporedno drug z drugim.
• Normalna svetloba je sestavljena iz niza barv (frekvenc), medtem ko so laserji monokromatski.
• Navadna svetloba ima različne polarnosti, laserska svetloba pa ravno polarizirano svetlobo.
