Tajanstveno svjetlo - Laser

Jul 09, 2019

Ostavite poruku

Kao jedan od glavnih izuma ljudi u 20. stoljeću, laseri su sada integrirani u sve aspekte gospodarstva i društva. Nobelova nagrada za fiziku za 2018. dodijeljena je trojici znanstvenika koji su dali probojne doprinose u području laserske fizike, ističući važnu ulogu lasera.


Doslovno, laser se odnosi na pojačavanje svjetla stimulirajućim zračenjem. Kada snop svjetlosti prolazi kroz objekt, može doći do stimuliranog zračenja pod određenim posebnim uvjetima, a emitirano svjetlo je potpuno isto kao i svjetlo incidenta. Ovaj proces je poput pojačavanja svjetla incidenta kroz stroj za kloniranje svjetla.


Zbog svojih jedinstvenih optičkih svojstava, laser je poznat i kao "najsjajnije svjetlo", "najtočniji vladar" i "najbrži nož". Laser također ima izvrsnu usmjerenost. Primjerice, Zemlja je od Mjeseca udaljena oko 380.000 kilometara. Ako se koristi lasersko zračenje, mjesto nastalo na površini Mjeseca je manje od 2000 metara. U istoj situaciji, svjetlosne točke koje stvaraju drugi izvori svjetlosti već su prekrile cijeli Mjesec.


Od izuma prvog lasera u 1960, laseri su naširoko koristi u svjetlovodne komunikacije, ljepota, tisak, oftalmičke kirurgije, oružja i u rasponu. Ashkin, jedan od dobitnika Nobelove nagrade za fiziku 2018., izumio je optičku tehniku 1980-ih, koristeći fokusirani laser za isječak sitnih predmeta poput škorpiona. Danas je zraka postala nezamjenjiv alat za mnoge fizičare, kemičare i biologe kako bi im pomogli da točno manipuliraju atomima, molekulama, bakterijama, virusima i stanicama, otvarajući vrata mikroskopskim pojavama.


Prema načinu rada, laser se može podijeliti na kontinuirani laser i pulsirajući laser. Pulsirajući laseri pojavljuju se kao svjetlosni impulsi jedan za drugim u vremenu, a njihova vršna snaga je mnogo veća od one kontinuiranih lasera. Iskreno rečeno, kontinuirani laser je poput mirne vodene površine duboke 10 metara, a pulsni laser tvori val visine 1000 metara poput vodene površine dubine 1 metar. Širina laserskog pulsa može biti kraća od 1 pikosekune (1 picosecond je jednaka trilijunu sekunde), čak i femtosekundi (1 femtosekuna jednaka je milijardu sekunde). Koncentrirajući energiju u tako kratkom vremenskom razdoblju, može se zamisliti vršna snaga.


U 2018. godini još su dvojica dobitnika Nobelove nagrade, Mulu i Strickland, 1985. izumili tehnologiju pojačavanja cvrkuta pulsa, a dobili su ultrakratko impulse iznimno velike vršne snage. Ovaj ultrakratkog lasera s visokom vršnom snagom omogućuje precizno rezanje i bušenje na različitim materijalima. Naširoko se koristi u laserskoj operaciji korekcije vida i preciznoj obradi, kao što su zaslon mobilnog telefona i unutarnji mali dijelovi. U proučavanju unutarnjeg dinamičkog procesa materije, korištenje femtosekudnih laserskih impulsa može fotografirati atome i molekule, omogućujući znanstvenicima da steknu uvid u tajne mikrokozmosa.

 

Osim toga, uz pomoć tehnologije pojačavanja helija pulsa, mnoge zemlje grade super jake laserske uređaje. Kina ima vrlo čvrste temelje u tom području i posljednjih je godina ostvarila revolucionarne rezultate. S ovim snažnim laserskim uređajem mogu se stvoriti ekstremni fizički uvjeti u laboratoriju, a očekuje se da će otkriti nove fizičke zakone.

 

Nema sumnje da nam bogat i raznolik raspon laserskih tehnologija pruža moćan alat za razumijevanje svijeta i mijenjanje svijeta. Vjerujem da će se zajedničkim naporima znanstvenika nastaviti pojavljivati čarobnija laserska tehnologija.