Laserul

Dispozitivele cuantice care functioneaza in regiunea optica a spectrului, denumite laseri, genereaza o lumina care se deosebeste radical de lumina emisa de sursele obisnuite. Acest fel de radiatie poseda calitati deosebite, care i-au permis sa-si gaseasca numeroase aplicatii in domeniile cele mai diverse. Aceste calitati se refera la intensitate, directivitate, coerenta si monocromaticitate.

Intensitatea se refera la densitatea de energie transportata de fasciculul luminos. Intr-un fascicul laser energia transportata este atat de concentrata incat aceasta poate patrunde prin cele mai refractare materiale.

In procesul de emisie a radiatiilor, o unda emisa de ansamblul atomilor se obtine adunand undele emise de fiecare atom in parte. Deoarece undele emise de fiecare atom sunt radiate incepand din momente de timp intamplatoare, unda rezultata prezinta salturi in aceste momente si in consecinta este necoerenta temporal. De asemenea ea este si necoerenta spatial, deoarece emisiunile atomilor situati in locuri diferite nu pot fi sincronizate. Lumina emisa de catre sursele conventionale este necoerenta atat temporal cat si spatial, datorita faptului ca electronii in atomi revin pe nivelele inferioare prin tranzitii spontane. Situatia se modifica radical daca atomii emit lumina prin tranzitii stimulate asa cum stau lucrurile in cazul laserului. In acest caz, emisia de lumina a diferitilor atomi este sincronizata, ceea ce face ca unda emisa de intreg ansamblul sa fie coerenta.

Lumina laser, prin proprietatea sa de a fi coerenta, a deschis largi perspective nu numai in optica ci si in alte domenii, cum ar fi tehnica transmiterii informatiilor. Lumina necoerenta a surselor neconventionale de lumina nu poate permite transmiterea, de exemplu, a programelor radio sau de televiziune, posibilitate pe care o are in schimb lumina laser.

Monocromaticitate este proprietatea radiatiilor laser de a avea o lungime de unda teoretic egala cu o singura valoare. In realitate insa, nici laserul nu poate emite o radiatie perfect monocromatica.

Clasificarea laserilor se face dupa natura substantei utilizata ca mediu activ, in: laseri solzi, laseri lichizi, si laseri gazosi. Laserii gazosi se clasifica in: laseri atomici, laseri ionici, laseri moleculari, dupa natura particulelor componente ce participa la proces.

Primul laser cu gaz construit experimental a fost laserul cu heliu-neon, care este un laser cu gaz atomic. El a fost realizat in 1961. Numai un an mai tarziu un colectiv de fizicieni romani a realizat la randul sau, un laser de acelasi fel.

Modul de functionare a laserului heliu-neon. Tubul de sticla contine amestecul de heliu-neon. Generatorul de inalta frecventa intretine descarcari care excita atomii de heliu. Cavitatea rezonanta are ca elemente de baza doua oglinzi concave care refelcta radiatia. In aceasta cavitate rezonanta se plaseaza tubul de descarcare.

Aplicatiile laserului se regasesc in domeniile cele mai diverse, printre care ...