Skip to content

Laser: Paprsek, který měří i léčí!

Je to oblíbená zbraň sci-fi autorů. Soustředěný paprsek světla nebo přesněji optický zdroj elektromagnetického záření, čili jednoduše laser, však zdaleka neslouží jen v armádě. Využívá se v medicíně, v průmyslu, v dopravě a v mnoha dalších oblastech lidské činnosti.

Všichni tu „hlášku“ znají. „Dar přítele Lasera,“ jakoby mimochodem podotkne při pronásledování zlotřilého barona Ruperta von Kratzmara nejslavnější americký detektiv Nick Carter, který poté zamíří světelný paprsek na unikající balon. Carter byl sice zcela bezesporu jedničkou ve svém oboru, ale tentokrát užaslému komisaři Ledvinovi neřekl zcela přesnou informaci. Jméno Laser sice zazní ve snímku Adéla ještě nevečeřela, avšak v dějinách fyziky jej nenajdeme. Laser je totiž akronymem z anglického Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation.

Komisař Ledvina, Nick Carter a laser.

Že by cosi na způsob laseru mohlo existovat, naznačil již v roce 1917 Albert Einstein. Einsteinovou doménou však byla teoretická fyzika a do kutilství se příliš nepouštěl, takže sestrojení funkčního laseru si musel vzít na svá bedra někdo jiný.

Předchůdcem laseru byl maser, jehož první prototyp vznikl v roce 1953. Zařízení pracovalo na stejném principu (stimulovaná emise), avšak generovalo mikrovlnné záření.

Dějiny laseru se začaly psát až v roce 1960, 43 let po Einsteinově popisu. V tom roce si princip kvantového zesilovače optického záření nechali patentovat američtí vědci Charles Townes (1915–2015), jeden z vynálezců maseru a jeho švagr Arthur Schawlow (1921–1999).

Gordon Gould.

Tak praví historické anály. Avšak okolo autorství laseru se záhy vyrojilo několik otazníků. Po vydání patentu se ozval mladý fyzik Gordon Gould (1920–2005). Ten tvrdil, že na možnost, jak zesílit světlo, přišel dříve. Jako důkaz předložil své zápisky z deníku, které pocházely z roku 1957. Townes navíc Goulda znal a o jeho práci věděl. Pole pro bitvu v soudní síni tak bylo otevřené.

Pře se táhla řadu let. Z většiny klíčových otázek odešel vítězně Gould, který tak získal práva na řadu patentů. Navíc se stal autorem onoho akronymu, který dal světelné emisi název. Gould se však na rozdíl od Townese nedočkal pocty ve světě vědy nejvyšší: Nobelovy ceny.

Laser našel své využití mimo jiné v očníém lékařství.

Malibu je známo především jako rum s kokosovým extraktem vyráběný na Barbadosu. Ovšem Malibu je také město v Kalifornii, které ve vývoji laseru hraje nemalou úlohu. Zatímco se Gould s Townesem přetahovali o duchovní autorství laseru, ve zdejších laboratořích společnosti Hughes Aircrafc Company americký fyzik a inženýr Theodore Harold Maiman (1927–2007) sestrojil první skutečně funkční laser.

Jako aktivní prostředí Maiman použil krystal rubínu s využitím tří energetických hladin, laser proto mohl pracovat pouze v pulzním režimu. Avšak právě on nastartoval éru kvantové optiky.

Laser s nepřetržitým výstupem záření pak sestrojili ruští fyzici Nikolaj Genadijevič Basov (1922–2001) a Alexandr Prochorov (1916–2002), za což v roce 1964 obdrželi spolu s Charlesem Townesem Nobelovu cenu.

Velkým krokem kupředu byl také vynález polovodičového laseru v roce 1962, který výrazně zmenšil zdroje paprsků.

Laserové centrum v Dolních Břežanech.

Lasery jsou příkladem toho, jak kvantový svět proniká do běžného lidského světa. Pomocí tenkých laserových paprsků se čtou disky CD i DVD. Lasery využívají i optická vlákna pro přenos dat. Schopnost laseru soustředit na velmi malé ploše velké množství energie se výborně hodí při přesném řezání či vrtání materiálů. Toho lze využít nejen v průmyslu, ale v podobě laserových skalpelů také v medicíně.

Naše země je svým způsobem laserovou velmocí. V Dolních Břežanech nedaleko Prahy ve výzkumném centru, které spadá pod Fyzikální ústav AV ČR, je umístěn jeden z nejunikátnějších laserů na světě. Laser, vyvinutý v USA, má celosvětový význam, protože o experimenty na něm mají vědecké týmy nejen z České republiky či USA, ale i z Německa, Velké Británie, Francie, Švédska, Polska a mnoha dalších zemí.

 

Foto: 123dentist, wikipedia, youtube, entity mag
Právě v prodeji
Sdílej!
Komentáře
Další články z rubriky Věda a technika
Zobrazit více …