Skip to content
reklama

Lasery – Na počátku bylo světlo

Lasery fungují na principu zesilování světla za pomoci stimulování emise záření. Jde o optický zdroj světla, elektromagnetického záření, v širším slova smyslu. Vždy je třeba, aby byl laser složen ze zdroje energie, aktivního prostředí a rezonátoru.

Dochází buď ke stimulované emisi, ta kopíruje fotony, jenž procházejí atomem, anebo ke spontánní emisi, zde se foton vyzáří samovolně. Foto: Pixabay

K čemu všemu se dají lasery použít? Jaká je jejich historie a současnost? Byla cesta k objevu skutečně tak náročná? Co vše představuje zdroje světla? Co by na dnešní využívanou techniku řekl jejich „praotec“ Albert Einstein (1879-1955).

Co je to laser?

Slovo laser je akronymem z anglických slov Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation (zesilování světla stimulovanou emisí záření). Laser vyzařuje světlo ve formě velice úzkém svazku, je koherentní a monochromatický, jedná se o optický zdroj emitující fotony v koherentní paprsek, využívá zákonů kvantové mechaniky a termodynamiky.

Celé zařízení je vždy tvořeno zdrojem energie, aktivním prostředím a rezonátorem. Laser jako takový stojí na základech zákonů termodynamiky a kvantové mechaniky.

blank
V případě spontánní emise také při nízkém stupni obsazení dochází k obsazení vyšší hladiny. Foto: Pixabay

Na jakém principu pracuje?

Především je třeba určit zdroj energie, např. výbojku vydávající energii, která dále proudí do média, kde se elektrony posouvají z aktivního prostředí se základní energetickou hladinou do vyšší – dochází k tzv. excitaci.

To vede většinu elektronů k vybuzení a díky tomu vzniká tzv. inverze populace. Když se opětovně posune energie směrem dolů, dojde k emisi kvanta energie, a to ve formě fotonů, ty poté interagují s dalšími elektrony a spouští stimulovanou emisi fotonů.

V případě, že se aktivní část laseru umístí do rezonátoru, který mohou tvořit třeba zrcadla, odrazí se paprsek, jenž následně projde zpět, tím se emise stimuluje a tok fotonů se exponenciálně zesiluje.

Nakonec dojde k východu světelného svazku skrz rezonátor.

Kde, jak a s čím

Jako aktivní prostředí využívají lasery různé látky, ty obsahují hlavně oddělené kvantové energetické hladiny elektronů. Ve většině případů se jedná o běžně se vyskytující látky, jako např. plyn – zde jde o plynové lasery, ty dokážou pracovat také s různými směsmi plynů.

V případě využívání diodových laserů pracují vědci s polovodiči s p-n přechodem.

blank
Při stimulované emisi se generace záření snaží dosáhnout populační inverze, tj. že je více elektrony obsazena vyšší hladina spíše než ta nižší. Foto: Pixabay

Pevnolátkové lasery mohou pro svou funkčnost využívat monokrystaly, především takové, kde potřebné hladiny vznikají dopováním. Jako další látky se mohou využívat polovodičové multivrstvy, organická barviva, volné elektrony apod.

Při vyzařování fotonů mohou elektrony přecházet z vyššího stavu do nižšího pouze jedním ze dvou mechanismů.

Foto: Úvodní foto: Pixabay
Právě v prodeji
reklama
Sdílej!
Komentáře
Další články z rubriky Věda a technika
Zobrazit více …

Nenechte si ujít další zajímavé články

Matčina prokletá prosba
skutecnepribehy.cz

Matčina prokletá prosba

Než mi zemřela matka, řekla mi zvláštní věc:...
Váš favorit nevyhrál mistrovství světa? Možná mu nepomohlo dost čarodějnic
epochalnisvet.cz

Váš favorit nevyhrál mistrovství...

Velké turnaje jsou vždy vítaným svátkem pro milovníky...
Koupele pro krásné vlasy
panidomu.cz

Koupele pro krásné vlasy

Ve skutečnosti to nejsou koupele, ale oplachy, jenže to...
Miliontý dobrovolník pro akci Ukliďme Česko. Třeba jste to vy…
21stoleti.cz

Miliontý dobrovolník pro akci...

Těsně před hlavním termínem dobrovolnické akce Ukliďme...
Gliese 581: Výprava do krajů potenciálního života
enigmaplus.cz

Gliese 581: Výprava do krajů...

V rámci postupujících možností dálkového...
Gruzínské kuře čakhokhbili
tisicereceptu.cz

Gruzínské kuře čakhokhbili

Rádi zkoušíte zahraniční recepty? Uvařte pro...
Moderátorka vrací úder. Soukalová míří do filmu!
nasehvezdy.cz

Moderátorka vrací úder....

Bývalá hvězda biatlonu...
Probíhají na krkonošské sjezdovce tajné obřady na počest bohyně Kybelé?
enigmaplus.cz

Probíhají na krkonošské...

Sníh v nejvyšších polohách českých hor stále ještě...
Kuchyňské ostrůvky a jejich možnosti
rezidenceonline.cz

Kuchyňské ostrůvky a jejich...

Kuchyňské ostrůvky jsou již běžnou součástí mnoha...
Přivítejte jaro ve Four Seasons Hotel Prague
iluxus.cz

Přivítejte jaro ve Four...

Oslavte ve Four Seasons Hotel Prague...
Daniela Písařovicová má v životě konečně jasno. Dítě, nebo konec!
nasehvezdy.cz

Daniela Písařovicová má v...

DANIELA PÍSAŘOVICOVÁ (44)...
Klášterec nad Ohří, město pramenů a porcelánu
epochanacestach.cz

Klášterec nad Ohří, město...

Klášterec nad Ohří leží...

Předplatné časopisu

Chcete znát odpověďi? EPOCHA je pro Vás jasnou volbou. Již 17 let pro vás mícháme koktejl toho nejzajímavějšího, co se kolem nás děje!

Zvolte variantu

Epocha