ليزر و كاربرد آن

     واژه ليزر(laser)از تركيب حروف اول عبارتي (light amplification by stimulated emission of radiation) ساخته شده كه معناي آن "تقويت نور به وسيله گسيل القايي اشعه" است. نور، محصول ارتعاش‌هاي كوچك الكتروني در داخل اتم‌هاست. نور معمولي مثلا" نور يك لامپ برق، به وسيله ميليون‌ها اتم ايجاد مي‌شود كه در هر لحظه ذرات نور را در همه جهات مي‌پراكنند. نور ليزر حاصل ارتعاش ميليون‌ها اتم يك بلور، يا يك مخلوط گازي يا وسيله‌اي به نام ديود نيمه‌رسانا است، كه همگي ذرات نور را در يك زمان و دقيقا" در يك جهت گسيل مي‌كنند.

     نور، گونه‌اي از انرژي است. در نور معمولي اين انرژي آشفته و ناهماهنگ است. آن‌چه از نور معمولي بر مي‌آيد، روشنايي دادن و سوزاندن است (اگر به حد كافي قوي باشد). اما در نور ليزر، انرژي كاملا" هماهنگ و سازمان يافته است. لذا علاوه بر آن‌چه نور معمولي مي كند، كارهاي ديگري از آن ساخته است.

     كاربرد ليزر   

     چرا با نور ليزر مي‌توان يك تيغ را سوراخ كرد ولي با نور معمولي، اين كار ميسر نيست؟ با يك مثال مي‌توان پاسخ روشني داد. پسري در ساحل دريا سطلي پر از ماسه خشك در دست دارد و ماسه‌ها را روي پدرش كه دراز كشيده مي‌ريزد. پدرش احساس درد نمي‌كند. حال اگر به جاي ماسه، قلوه سنگي كه وزن آن برابر ماسه‌ها است، در همان ارتفاع بر روي پدر بريزد، او را زخمي خواهد كرد. البته سنگ هم از ذرات شبيه ماسه تشكيل شده است كه سخت به هم فشرده‌اند. تفاوت ميان اثر سنگ و ماسه نرم در اين است كه در مورد سنگ همه ذرات با هم به هدف برخورد مي كنند، در حالي كه در مورد ماسه اثر هر دانه تا رسيدن دانه بعدي از بين رفته است. در ليزر، فوتون‌هاي نوري كه با هم حركت مي‌كنند مانند سنگ است. همه ذرات با هم به هدف برخورد مي‌كنند و اثر جمعي آن‌ها شديدتر است. با نور معمولي مي‌توان با يك عدسي نور را كانوني كرد يعني در يك نقطه متمركز كرد. اما، كانوني كردن همه فوتون‌هاي نور معمولي در يك نقطه غيرممكن است. چون اين نور داراي طول موج‌هاي متفاوتي است كه همگي در يك نقطه متمركز نمي‌شوند. اما در نور ليزر چون همه فوتون‌ها در سطح بسيار كوچكي به هدف برخورد مي‌كنند، اثر برخورد بيشتر است. ليزر در صنعت، دفاع، پزشكي، براي روشنايي، فاصله‌يابي، در هوانوردي، در دريانوردي، به عنوان منبع گرما، در ارتباطات، در عكاسي سه بعدي و مسائل گوناگون پژوهشي كاربردهاي فراواني يافته است. ارزش اقتصادي ليزر نه به خاطر كارهايي است كه از آن برمي‌آيد، بلكه به خاطر اين است كه اين كارها را بهتر از ابزارهاي متداول انجام مي‌دهد.

     اگر يك كوانتم با الكتروني كه قبلا" در مدار پرانرژي‌تر بوده است، برخورد كند، الكترون به مدار كم انرژي‌تر سقوط مي‌كند و دو كوانتم دقيقا" همراه هم آزاد (روان) مي‌شوند. به اين گسيل القايي مي‌گويند.