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
Dojdou bez velrybího trusu zásoby fosforu?
Velryby nenabízí jen fascinující podívanou, gejzíry a zpěv. Taky kadí a fungují jako mořská kamionová doprava, převážející živiny potřebné pro život. Třeba fosfor. Bez fosforu se neobejde žádný živý organismus. Tvoří kostru molekuly DNA a je také součástí adenosintrifosfátu (ATP), nuleotidu, který buňce slouží jako palivo pro chemické reakce. Potřebujeme ho, aby kosti byly pevné, […]
Věda a technika
Vynález českého rodáka: Barevnou fotografii považovali nejprve za utopii
Pravděpodobně fotíte chytrým mobilem. Možná ale doma vyhrabete klasický foťák na film. Dotknout se papírové fotografie nebo filmu má svoje kouzlo. Natož ucítit typický zápach chemikálií ve fotokomoře. Třeba i vám fotografie zavoní, když prozradíme, že vynález té barevné má na svědomí Čech. Vydejte se s námi proti proudu času za jeho osudem. Karel Schinzel (1886–1951) […]
Věda a technika
Český otec barevné fotografie na svých patentech nezbohatne
V roce 1922 Karlu Schinzelovi odmítnou patent na barevnou fotografii jako nerealistickou vizi. Po letech rezignace konečně v roce 1935 začíná publikovat výsledky své práce v odborných časopisech. Tentokrát má větší štěstí. Série článků v časopise Das Lichtbild upoutá pozornost šéfů společnosti Kodak v Americe a společnosti Agfa v Německu. Ve firmě Eastman Kodak si uvědomí význam výzkumů […]
Věda a technika
Omyly Kryštofa Kolumba: Neodhadl velikost Asie a umístil do ní Kubu
Slavný mořeplavec Kryštof Kolumbus spočítal obvod Země jako třikrát menší, než je ve skutečnosti. Proto předpokládal, že jeho slavná výprava bude mnohem kratší. To ale není jedinou jeho chybou. Omyly se potom v jeho úvahách už jenom řetězí. Janovský rodák Kryštof Kolumbus (1451‒1506) špatně odhadne velikost Asie. Myslí si, že Cipango (tehdejší označení Japonska, které používal […]
reklama
historie
Varnský zlatý poklad: Nejstarší z nejstarších
Je to tolik zlata, že muzeum musí pro vystavení těch nejhezčích kousků vyčlenit rovnou tři velké sály. Jsou tu šperky, posmrtné masky, sošky zvířat, pazourkové čepele, měděná dláta nebo kladiva, korálky, keramika, náramky ze skořápek měkkýšů i mušle samotné. A na počátku tohohle nálezu není nic jiného než obyčejný hlad. „Máme málo konzerv, Raycho,“ směje […]
Napoleon I. Bonaparte snídal sám a bitvy zajídal kuřetem
Napoleon I. Bonaparte snídá později dopoledne. Co se bude podávat? Jak vypadá císařské menu? Především se musí akorát teplé. Vzhledem k tomu, že se je ho ranní slyšení někdy protáhnou, kuchaři na to mají fígl. Jídla pro císaře Napoleonovi I. Bonapartovi (1769–1821) jsou v zakrytých nádobách ponořených do horké vody. V půl desáté se servíruje polévka, příkrmy, z hlavních […]
Lukrécie Borgia: Krásná, chytrá a nešťastná…
Nádherné lokny vlasů jí padají až pod hýždě, alabastrová pleť nemá vadu a dokonalé poprsí ruší snění všech mužů, kteří se s ní setkají. Na koho upře své velké, oříškové oči, ten se v nich utopí. Lukrécie (1480–1519) platí za nejkrásnější ženu své doby. Mluví se o ní jako perle renesance… a také jako o […]
Měl francouzský král Ludvík XIV. nafukovací střeva?
Kromě krásných žen patří mezi vášně francouzského krále také vybrané jídlo. To, co spořádal on, by se vám ale jenom tak sníst nepodařilo. Byla by to náročná porce i pro dospělého. Chcete pozvání k němu na hostinu? Tak vítejte, před množstvím jídla na stole u Ludvíka XIV. (1638–1715) vám bude přecházet zrak. Polévky jsou v menu hned […]
reklama
věda a technika
3 české vynálezy, které dobyly svět: Vysouvací tužka, děrovaná taška a stiskací knoflík
Češi jsou šikulové a mají opravdu zlaté ručičky. Důkazem je spousta různých vynálezů, které si z naší kotliny vyšlapaly cestičku daleko za humna. Seznamte se s nimi. Českobudějovická firma Koh-i-noor Hardtmuth pošle v roce 1946 na trh tužku s vysouvací tuhou zvanou verzatilka (přizpůsobivá). První vzorky, které měly ještě dřevěný plášť, ale byly v nabídce už před 2. světovou válkou […]
Vynález pračky: Hospodyňky se ho zpočátku bály
Valchy a necky se v minulých staletích staly jedinými pomocníky hospodyněk, kterým se doma nakupila hora špinavého prádla. Vydrhnout ho bývala často pořádná dřina, která by vám možná zabrala klidně i celý den, pokud by praní mělo být opravdu důkladné. Dneska stačí hodit prádlo do pračky, nasypat prášek a nalít aviváž a stisknout knoflík. Je […]
Strašák jménem fentanyl: Dobrý sluha ale velice zlý pán
Začíná se potit a být neklidný. Zničehonic jeho tělo paralyzuje bolest, a tak natáhne ruku pro prášky. Ty mu muka pomohou zmírnit, jenže za jakou cenu. O pár týdnů později už tablety baští jako bonbony. Závislost vyhrála. Jméno získává na základě zkráceniny složitého chemického názvu. Fentanyl dnes platí za symbol drogově závislých, přičemž původně sloužil […]
Tvar vesmíru: Může ovlivnit, jak vesmír zanikne!
Zdá se, že vesmír je nekonečný prostor. Ale může mít nějaký tvar? Může. A není to zanedbatelná věc, protože právě od jeho podoby se podle vědců budou odvíjet další osudy kosmu včetně způsobu jeho zániku. Zjistěte, k čemu astrofyzikové došli a co se podle nich jednoho dne stane s vesmírem. Jaké jsou vyhlídky? Vesmír pravděpodobně […]
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