لیزر چیست؟
پرتویی از نور که تمام طول موجهای آن یکسان و حرکت امواج آن نیز دقیقا مثل هم است، « لیزر» نامیده می شود.
در این پرتوها، همۀ امواج، هم فازند.
لیزر، نور خود را به صورت پرتوی متمرکز، باریک و بسیار قوی منتشر می کند.
این پرتو به اندازه ای قوی است که می تواند سخت ترین مادّه «الماس» را سوراخ کند. پرتو لیزر بر خلاف نور لامپ یا چراغ قوه پخش نمی شود؛ در نتیجه انرژی آن محفوظ می ماند. بر خلاف نور خورشید که ترکیبی از هفت رنگ است، لیزر نوری منسجم و تک رنگ دارد و میزان انرژی آن، حتی پس از پیمودن مسافتی طولانی ثابت باقی می ماند.
نخستین لیزر در سال 1960 میلادی توسط دانشمندی آمریکایی به نام « تئودور مایمن» کشف شد. این نوع لیزر، لیزر یاقوت بود. لیزر یاقوت ، پرتو قرمز رنگی دارد و میلیونها بار درخشانتر از نور خورشید است.
امروزه انواع متعدّدی لیزر وجود دارد که پرتوهایی با طول موجهای متفاوت و قدرتهای مختلف تولید می کنند. برخی از انواع لیزر عبارت اند از: لیزر یاقوت، لیزر دی اکسید کربن، لیزر آرگن و غیره.
دستگاهی که برای ایجاد لیزر یاقوت به کار می رود، شامل تکه ای یاقوت میله ای شکل است که یک انتهای آن با آینه ای به طور کامل پوشانده شده است. در انتهای دیگر آن نیز آینه ای قرار دارد که اندکی شفّاف است و می تواند قسمتی از پرتوهای نور را منعکس کند و قسمتی دیگر را عبور دهد.
در اطراف این لوله، یک لامپ بسیار پر نور و پر قدرت قرار دارد. نور شدید لامپ در یک لحظه موجب برانگیخته شدن الکترونها و انتقال آنها به مدار بالاتر می شود. الکترونهای برانگیخته، هنگام بازگشت به مدار خود مقداری انرژی نورانی تولید می کنند، ولی خواص یاقوت باعث به وجود آمدن حالت خاصی می شود.
امواج نور در طول یاقوت حرکت کرده، به نوبت الکترونها را برانگیخته می کنند. اکثر امواجی که به این شکل تولید می شوند، طول موج یکسانی دارند و در یک جهت حرکت می کنند. این امواج فقط در داخل یاقوت حرکت نمی کنند؛ بلکه قسمتی از آنها از انتهای نیمه شفاف میلۀ یاقوتی خارج می شود.
امواج به طور مرتب از روی آینه های انتهایی منعکس می شوند و در طول یاقوت به جلو و عقب حرکت می کنند. به این ترتیب پس از هر انعکاسی بر تعداد آنها افزوده می شود و پرتوهای نور، قویتر و قویتر می شوند. این پرتوها همه دارای یک طول موج اند و در یک جهت حرکت می کنند. قسمتی از این پرتوها که پرتوهای بسیار قوی لیزر است، از انتهای نیمۀ شفّاف یاقوت خارج می شوند.
روشهای دیگری نیز برای تولید لیزر وجود دارد. از جمله می توان به لیزر گاز اشاره کرد. برای تولید این نوع لیزر، به جای یاقوت از یک لولۀ باریک که در داخل آن مخلوطی از دو گاز هلیم و نئون قرار دارد استفاده می شود.
لیزر، کاربردهای بسیاری دارد. از لیزرهای قوی دی اکسید کربن در جراحی، درمان بیماریهای چشم و سرطان استفاده میشود. به وسیلۀ لیزرمی توان بافتهای بیمار را بدون آسیب رساندن به سایر قسمتهای بدن از بین برد. به علاوه، هنگام جراحی می توان از لیزر برای مسدود کردن دهانۀ رگهای خونی و جلوگیری از خونریزی استفاده کرد.
پرتوهایی از لیزر که طول موجشان در محدودۀ مادون قرمز است، در صنعت مورد استفاده قرار
می گیرند. چنین طول موجی گرمای بسیار زیادی تولید می کند و استفاده های متعددی دارد.
با کنترل قدرت پرتوهای لیزر می توان از آن برای بریدن اجسام نرم و یا اجسام بسیار سختی مثل الماس استفاده کرد.
ورقه های فلزی را می توان با دقت و سرعت زیاد توسط لیزر برید یا سوراخ کرد.
لیزر در جوش دادن قطعات بسیار ظریف فلزی کاربرد فراوانی دارد و برای ساختن قسمتهای کوچک و ظریف کامپیوترها و یا سایر دستگاههای الکترونیکی به کار می رود.
ازآنجا که نور لیزر حتی پس از طی مسافتهای بسیار طولانی پخش نمی شود و قابل رؤیت و اندازه گیری است، در دستگاهای مسافت یاب مورد استفاده قرار می گیرد. پرتوهای لیزر می توانند از زمین تا ماه حرکت کنند. یکی دیگر از کاربردهای لیزر تهیه تصاویر سه بعدی یا هولوگرام است.
سازندگان آسمان خراش ها پرتوهای لیزر را برای اطمینان از عمود بودن ساختمان به کار می برند.
یکی از کاربردهای مهم لیزر، در صنعت مخابرات است.
فیبرهای نوری، استفاده از لیزر را برای فرستادن پیامهای تلفنی ممکن ساخته اند. نور لیزر می تواند از میان فیبر نوری عبور کند. به این ترتیب یک فیبر نوری جایگزین صدها سیم تلفن می شود.
یکی از بزرگترین مزیّتهای استفاده از لیزر این است که می توان تعداد خطوط تلفن را فوق العاده افزایش داد. لیزر به عنوان سلاح نیز به کار می رود.