Domů     Paprsky plné energie: Jak funguje laser?
Paprsky plné energie: Jak funguje laser?

Píše se rok 1964 a do kin přichází film Goldfinger. Neohrožený agent 007 v něm čelí smrti pomocí futuristického nástroje jménem laser, který je v té době stále novinkou.

A tak vzbudí pozornost diváků nejenom James Bond, ale do paměti se jim vpálí také paprsek, který dokáže dost neuvěřitelné věci.

Laser není jen tajemná zbraň ze sci-fi filmů. Přicházíme s ním do styku prakticky každý den. Laserové paprsky se používají ve skenerech v obchodech, připojení k internetu i kamerách v autě.

Tuto technologii přitom předpověděl Albert Einstein (1879–1955) před více než sto lety. Ale co přesně laser je a jak funguje?

Podle své vlnové délky je každá barva laserového paprsku vhodná pro jiné využití.(Foto: 彭嘉傑 / commons.wikimedia.org / CC BY 2.5)
Podle své vlnové délky je každá barva laserového paprsku vhodná pro jiné využití.(Foto: 彭嘉傑 / commons.wikimedia.org / CC BY 2.5)

Tak trochu jiné světlo

Laser získal své jméno z anglického Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation (tedy zesilování světla stimulovanou emisí záření), což napovídá, že produkovaný paprsek je zcela jiný než běžné světlo.

Laserové zařízení je možné si představit jako velmi silnou svítilnu. Uvnitř je médium, tedy například krystal, plyn nebo polovodič, do kterého je dodána energie.

Specifický proces způsobí, že atomy v médiu začnou vydávat světlo. Toto světlo je pak zesíleno a usměrněno do úzkého paprsku pomocí zrcadel uvnitř laseru. Přestože se běžnému světlu říká bílé, je složeno z celé škály barev od modré po červenou.

Každá z nich má jiné vlastnosti, jako je vlnová délka, takže se za určitých podmínek může bílé světlo rozložit na jednotlivé barevné složky. Ale u laseru je to jiné.

Jeho světlo má pouze jednu barvu (monochromatické světlo) a tedy i stejné vlastnosti, a tak zůstává v úzkém paprsku a dosáhne na delší vzdálenosti.

Laser nachází široké uplatnění, od průmyslu přes kosmetiku až po bělení zubů.(Foto: Karensg80 / Pixabay)
Laser nachází široké uplatnění, od průmyslu přes kosmetiku až po bělení zubů.(Foto: Karensg80 / Pixabay)

Jeden jako druhý

Jeho barva může být v různých částech spektra, jak viditelného (například jasně zelená nebo červená), tak i neviditelného (infračervená nebo ultrafialová). Můžeme použít jednoduché přirovnání:

běžné světlo je jako dav lidí, strkajících se při výstupu z metra, zatímco laserový paprsek je podobný vojenské jednotce, pochodující na přehlídce jako jeden muž. Existuje mnoho typů laserů, každý s unikátními vlastnostmi a vhodný pro jiné využití.

Mají sice své kořeny v teoriích Alberta Einsteina, ale trvá další čtyři desetiletí, než vědci tyto teoretické poznatky uvedou do praxe.

Před lasery existují v 50. letech 20. století masery, což je podobná technologie, která však produkuje mikrovlny a rádiové vlny. První funkční laserové zařízení je sestrojeno až v roce 1960 americkým fyzikem Theodorem Haroldem Maimanem (1927–2007).

První funkční laserové zařízení sestrojil americký fyzik Theodore H. Maiman.(Foto: neznámý autor / commons.wikimedia.org / CC BY-SA 4.0)
První funkční laserové zařízení sestrojil americký fyzik Theodore H. Maiman.(Foto: neznámý autor / commons.wikimedia.org / CC BY-SA 4.0)

Zdraví, komunikace i časoprostor

Laser má oproti maseru několik výhod. Díky tomu, že pracuje s kratšími vlnovými délkami, může přenášet více energie a lze ho tak použít v širším spektru aplikací. Vědci ho označují za jeden z nejdůležitějších technologických vynálezů 20. století.

Využití dnes nachází prakticky ve všech oblastech lidského života, od medicíny přes leptání skla nebo vojenské systémy až po optické kabely, umožňující připojení k internetu. Pomáhá i při opravdu velkých a důležitých projektech.

Například americké vědecké zařízení Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) používá lasery k velmi přesnému měření vzdáleností mezi zrcadly umístěnými ve dvou observatořích, nacházejících se od sebe tisíce kilometrů.

Tyto lasery detekují změny způsobené průchodem gravitačních vln, což umožňuje studium struktur časoprostoru.

Osvětlení budov, barevná světelná show jako doplněk hudebního vystoupení nebo třeba jen paprsek ve čtečce kódů: to vše dokáže laser.(Foto: Pexels / Pixabay)
Osvětlení budov, barevná světelná show jako doplněk hudebního vystoupení nebo třeba jen paprsek ve čtečce kódů: to vše dokáže laser.(Foto: Pexels / Pixabay)
Foto: commons.wikimedia.org, Pixabay Titulka (Foto: ESO/A. Ghizzi Panizza / commons.wikimedia.org / CC BY 4.0)
Související články
Věda a technika
Podivuhodní kytovci: Delfíni jako vědecká inspirace
Sál zatleská a novopečený německý inženýr elektrotechniky Max Otto Kramer (1903–1986) hrdě odnáší svůj diplom z Technické univerzity v Mnichově. Do sbírky přidá ještě jednu ruličku: Pro změnu z letectví, tentokrát již doktorandskou, a to z Technické univerzity v Cáchách. Koncem 30. let minulého století je už slavným odborníkem na aerodynamiku. Zajímá se o automobily, kluzáky, vrtule, střely […]
Věda a technika
Dynamit udělá bum: Jak probíhalo krocení nitroglycerinu?
Vynález výbušniny dynamit ve druhé polovině 19. století změnil svět, i když jinak, než si jeho duchovní otec Alfred Bernhard Nobel (1833-1896) myslel. Ten se totiž nechal slyšet, že již pouhá existence takové výbušniny v kombinaci s její masovou výrobou zajistí rovnováhu a klid zbraní. Jak to pan Nobel myslel? Prý se tak stane prostřednictvím poznání, že soupeřící […]
Věda a technika
Rty: Vděčíme za ně inteligenci i výběru partnera
Jsou bolestivě citlivé na chlad i teplo. A když nás přes ně praští, bolí to tak, že se ptáme, zda by nám bez nich nebylo lépe. Nebylo. Bez ohledu na to, že ji někteří popírají, co evoluce činí, dobře činí. A proto nás vybavila rty. I ty, kteří ji popírají. A nejen proto, aby ji […]
Věda a technika
Objev evoluční teorie: Sok Charlese Darwina zůstal neprávem stranou
V červnu 1858 přijímá Charles Darwin v poklidném domě v Down House dopis, který mu zamotá hlavu i srdce. Je z druhého konce světa, z ostrova Ternate v Malajském souostroví a přichází od Alfreda Russela Wallace, přírodovědce a dobrodruha. V rukopisu, který drží Charles Darwin (1809-1882) v rukou, stojí popsané to, na čem Darwin pracuje […]
reklama
věda a technika
Drama tří vynálezců kyslíku: Jak svět poznal plyn, který dýcháme
Věda někdy vypadá jako klidná řeka, ale když se rozproudí, vzniká drama hodné shakespearovské hry. Objev kyslíku, jednoho z nejzásadnějších prvků, přináší přesně takový příběh: tři muži, jeden plyn a spory o prvenství, které přetrvaly staletí. Vynálezci Scheele, Priestley a Lavoisier, každý z nich hrál svou roli v tom, jak dnes chápeme kyslík, ale jen […]
Vynález žárovky: Dohady o prvenství skončily dohodou
Je noc, laboratoře svítí plynovými lampami a ve vzduchu je cítit napětí. Na jedné straně Atlantiku stojí tichý britský experimentátor Joseph Swan, na druhé energický americký podnikatel Thomas Alva Edison. Oba drží v ruce stejný sen: zkrotit světlo. Jenže zatímco jeden je u cíle dřív, druhý je hlasitější, rychlejší a nemilosrdný. Zrod žárovky není romantický […]
Čtyřicet kilogramů padá rychlostí blesku. Jak fungovala gilotina?
Gilotina patří k nejsilnějším symbolům francouzské revoluce. Chladná, přesná a dodnes znepokojivá. Zrodí se z myšlenky humanity, stane se nástrojem rovnosti před zákonem a nakonec i synonymem státního teroru. Její příběh je plný paradoxů, rekordů. Fascinuje až do současnosti. Zrodí se ve Francii na konci 18. století, konkrétně v Paříži, v době, kdy revoluce mění […]
Spor o vynález telefonu: Někdy rozhoduje čas a rychlost chůze
Je ráno 14. února 1876 a Washington je ještě ospalý. Dva muži ale nespí. Alexander Graham Bell a Elisha Gray stojí na prahu objevu, který změní svět. Oba vynalezli telefon. Oba věří, že právě jejich nápad je ten správný. Rozhodne se během několika hodin a zrodí se jeden z největších vědeckých sporů 19. století. Američan […]
lifestyle
Idyla na Starém Dunaji: Životní styl obyvatel rakouské metropole ovlivňuje voda
Starý Dunaj (Alte Donau) se nachází na území vídeňských čtvrtí Floridsdorf a Donaustadt. Z hlediska administrativního členění rakouského hlavního města jde o městské obvody s pořadovými čísly 21 a 22. Jedná se o původní staré rameno Dunaje, které se uzavřením proměnilo ve specifické „jezero“ využívané pro řadu rekreačních a volnočasových aktivit. Zdrojem vody pro Starý […]
Kuriózní čistící prostředky z historie: Lidská moč i ptačí trus
Starověcí Římané měli netradiční přístup k hygieně: používali lidskou moč jako prostředek na praní prádla i na hygienu úst a chrupu. Odpudivé? Nebyl to tak špatný nápad, protože moč obsahuje amoniak, což je látka, která dokáže rozpouštět mastnotu a nečistoty. Z obchodování s močí se v antickém Římě stává překvapivě lukrativní byznys. Moč se sbírá […]
Jak přežít nekonečnou zimu? Psychologové radí věnovat se oblíbeným činnostem
Když zima stále trvá a dny se pořád zdají nekonečně krátké, může se v nás probouzet únava, sklíčenost a pocit, že energie prostě mizí s každým západem slunce. To není jen obyčejná chandra. Sezónní afektivní porucha nebo tzv. winter blues dokáže ovlivnit naši náladu, spánek i chuť do života. Psychologové ale zdůrazňují, že zima nemusí […]
Móda do mrazu: Méně věcí, více vrstev
Zima neznamená šatník přetékající svetry, které se po jedné sezoně žmolkují. Naopak. Čím chladněji venku, tím víc se vyplatí přemýšlet chytře: vrstvit, kombinovat a investovat do kousků, které fungují roky. Kapsulový zimní šatník není asketická výzva, ale elegantní způsob, jak vypadat dobře, cítit se v teple a neutrácet za rychlé trendy. Základem zimního oblékání není […]
Nenechte si ujít další zajímavé články
Dulce: Dobrota, které neodoláte
panidomu.cz
Dulce: Dobrota, které neodoláte
Ta dobrota se jmenuje dulce de leche a možná už jste ji objevili v obchodech. Ale nepochybujte o tom, že doma připravená bude ještě lepší. Název je španělský a znamená jednoduše „mléčná sladkost“. Původ ovšem není úplně jednoznačný, o autorství této receptury se pře hned několik latinskoamerických zemí a k tomu Francie, kde se traduje,
Ferdinand I. zatrhl šizení na tržištích
historyplus.cz
Ferdinand I. zatrhl šizení na tržištích
„Prvotřídní kvalita, dovoz z Itálie,“ přesvědčuje kupec s látkami bohatou pražskou měšťanku. Žena pečlivě osahává štůček mušelínu. „Vezmu si pět loket,“ prohlásí. Kupec rychle naměří požadovanou délku. Pořádný kus mu přitom zůstane za prsty…   „Na šaty ho bude málo, milostpaní. Stačí jenom na sukni,“ zhodnotí švadlena množství růžového mušelínu. „Ošidili vás, podívejte.“ Vezme do ruky dřevěnou
Kouzlení s vodou z potoků a studánek
nejsemsama.cz
Kouzlení s vodou z potoků a studánek
Voda má v magii zvláštní místo. Má jedinečné vlastnosti, které pro vás mohou být nejen zdrojem osvěžení, ale i duchovní síly a léčení. Voda z potoků a studánek má moc přinést do vašeho života pozitivní změny a obnovit vaši energii. Využitím těchto přírodních zdrojů v magii můžete obohatit své rituály a přinést do svého života větší harmonii a klid. Je důležité
Ten můj chlap je prostě báječný
skutecnepribehy.cz
Ten můj chlap je prostě báječný
Jsem holka Štěstěny, tvrdila moje máma, když jsem doma představila Mirka. Mohla na něm oči nechat. To nadšení ji neopustilo nikdy. Myslím, že mi trochu záviděla, ale nikdy jsem jí to neřekla. Tátu měla ráda, ale co si pamatuji, tak jsme s Mirkem byli zamilovaní mnohem víc. Jsme spolu moc rádi Tehdy byla jiná doba, když
Září Svobodová díky nové lásce?
nasehvezdy.cz
Září Svobodová díky nové lásce?
Přestože jí osud připravil až příliš kruté momenty, nikdy nepřestala věřit, že bude znovu šťastná. Sympatická herečka ze seriálu Ulice Ilona Svobodová (64) se má už několik týdnů potkávat se stejně
Hříbková omáčka
tisicereceptu.cz
Hříbková omáčka
Královskou houbou českých lesů je pravý hřib. Suroviny 400 g houby 1 větší cibule 2 lžíce másla 200 ml šlehačky 100 ml zakysané smetana 1 bobkový list 5 kuliček nového koření petrželka ne
Krvavé maltské podzemí a tajemná Petra
enigmaplus.cz
Krvavé maltské podzemí a tajemná Petra
V oblasti Paola na předměstí hlavního města La Valetta na Maltě se v roce 1902 dostala skupina dělníků do problémů. S několika se při rozbíjení skal propadla zem. „Dostaňte nás odsud, něco tady je,“ z
Historické Boskovice: Procházka od hradu k zámku
epochanacestach.cz
Historické Boskovice: Procházka od hradu k zámku
Návštěvou jednoho města si snadno zajistíme program třeba na celý víkend. Boskovice totiž nabízejí hned dvě významné architektonické památky, vzdálené od sebe jen půl kilometru. A tak se vydejme za hradem i za zámkem do krásné jihomoravské krajiny. Trhová osada Boskovice na okraji Drahanské vrchoviny vznikla někdy ve13. století, a už v roce 1313 kronikáři zaznamenali
Pátrání po nacistickém zlatě: Je ukryté pod hladinou německého jezera?
epochalnisvet.cz
Pátrání po nacistickém zlatě: Je ukryté pod hladinou německého jezera?
Nad vodou se převalují chuchvalce mlhy, ze kterých se náhle vynoří siluety několika člunů. Mají velmi podivnou posádku. Dobře živení, po zuby ozbrojení muži v černých uniformách a na straně druhé: zubožená těla oblečená v chatrných vězeňských hadrech. Co tato přízračná scéna znamená?   Je jaro roku 1945, druhá světová válka se chýlí ke konci. Jezero Stolpsee
Stinná stránka rozvinutějších mozků: rychleji stárnou
21stoleti.cz
Stinná stránka rozvinutějších mozků: rychleji stárnou
Lidský mozek, více než jakýkoliv jiný orgán, odlišuje náš druh od ostatních. Během posledních přibližně sedmi milionů let se jeho velikost a složitost výrazně zvýšila, což nám umožnilo používat jazyk,
&Beyond: Nezapomenutelné safari napříč východní Afrikou pro romantiky i dobrodruhy
iluxus.cz
&Beyond: Nezapomenutelné safari napříč východní Afrikou pro romantiky i dobrodruhy
&Beyond, světově uznávaný lídr v oblasti luxusní ekoturistiky, představuje své rozmanité portfolio safari lodgů a kempů ve východní Africe. Jako lídr v oblasti zodpovědného cestovního ruchu organi
Dechberoucí „katedrála“ v oblacích
rezidenceonline.cz
Dechberoucí „katedrála“ v oblacích
Třípodlažní penthouse na vrcholu nejvyššího věžáku severně od 72. ulice v New Yorku „patřil“ jednomu z protagonistů populárního seriálu, mapujícího život milionářské rodiny Royových. Jakkoliv jsou jejich osudy fiktivní, nemovitosti, v nichž „žijí“, jsou velmi reálné. Ohromující luxusní byt s pěti ložnicemi, čtyřmi koupelnami a výhledem na Husdon Yards je přitom jenom jednou z nemovitostí
Provozovatel: RF HOBBY, s. r. o., Bohdalecká 6/1420, 101 00 Praha 10, IČO: 26155672, tel.: 420 281 090 611, e-mail: sekretariat@rf-hobby.cz