1

L A S E R E

                   Dispozitivele electronice numite lasere produc o formă specială de lumină. Ele pot suda ţesuturi, pot transmite programele TV prin cabluri optice şi pot ghida proiectile la ţintele lor cu o precizie incredibilă.

                   Lumina albă, provenită de la soare sau de la un bec electric obişnuit, creează impresia că ar fi aproape pură. Dar acest fapt este departe de a fi adevărat. Lumina este o formă de radiaţie în unde, iar lumina albă conţine un amestec de radiaţii de diferite lungimi de undă. Văzută separat, fiecare lungime de undă dă o senzaţie diferită de culoare. Dar amestecul de raze din lumina solară pare alb. Uneori razele de diferite lungimi de undă din lumina albă sunt separate, când lumina soarelui bate pe picături de ploaie. În acele momente putem vedea culorile componente ale luminii albe sub forma unui curcubeu.

                   Lumina în care toate undele au aceeaşi lungime are o culoare distinctă şi poate fi considerată pură. În lumina colorată, obişnuită, undele se ridică şi coboară în timpuri diferite şi se spune că lumina este incoerentă. Un laser emite lumină de o singură lungime de undă, în aşa fel încât ea să fie coerentă – toate undele se ridică şi coboară în acelaşi timp. Acesta este faptul care conferă luminii laser proprietăţile sale deosebite.

                   Lumina incoerentă se împrăştie întotdeauna pe măsură ce se îndepărtează de sursa ei. Astfel intensitatea sa scade, treptat, o dată cu distanţa. Lumina coerentă nu se împrăştie aproape deloc, astfel încât un fascicul subţire de lumină, provenit de la un laser, poate fi transmis pe o distanţă foarte mare cu o pierdere de energie foarte mică. De aceea, un fascicul laser puternic ar putea fi folosit drept armă – „raza mortală” din povestirile science fiction.

                   Utilizările paşnice ale laserelor depăşesc numeric aplicaţiile lor militare. Datorită faptului că o cantitate mare de energie poate fi concentrată într-un fascicul subţire, lumina laser poate fi folosită la tăierea şi sudarea metalelor. Se practică operaţii spectaculoase în care fascicule extrem de fine de lumină laser sunt tot mai mult folosite pentru tăierea ţesuturilor umane. Instrumente de tăiat obişnuite necesită sterilizare şi se tocesc repede. Aceste inconveniente sunt eliminate prin folosirea unui fascicul laser, care în plus mai are avantajul că reduce hemoragia, deoarece căldura sa tinde să închidă ţesuturile tăiate. Alte utilizări medicale ale luminii laser sunt prevenirea hemoragiei în ulcerele gastrice şu sudarea retinei desprinse la fundul ochiului.

Asemenea undelor radio generate la posturile de emisie, undele de lumină emise de laser pot „transmite” semnale de radio, de televiziune şi altele. Fasciculele laser care transmit semnale sunt conduse prin cablaje din fibre optice. Numele de laser rezumă felul în care funcţionează acesta, laser fiind prescurtarea pentru Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation (Amplificarea Luminii prin Emisie Stimulată a Radiaţiei).

                   Lumina este o formă de radiaţie electromagnetică ce se produce atunci când electronii care se rotesc în jurul nucleului unui atom cedează o parte din energia lor. Electronii pot să se în anumite zone distincte şi emit energie dacă trec dintr-o exterioară, de energie mai mare, pe o orbită interioară, de energie mai mică. Întâi electronii trebuie excitaţi, adică trebuie să primească energie în plus. Aceasta se poate face pe mai multe căi, cum ar fi încălzirea substanţei, suprapunerea sa la un câmp electric intens sau bombardarea sa cu un curent de electroni liberi.

                   Când electronii sunt excitaţi, ei absorb energie şi sar pe orbite exterioare. De obicei ei revin la întâmplare la orbita lor interioară. În acest proces, fiecare electron emite o particulă de energie luminoasă numită foton. Producerea luminii are loc, în mod normal, în acest fel şi se numeşte emisie spontană.

                   În cazul laserului, electronii excitaţi dintr-un solid sau gaz sunt bombardaţi cu fotoni. Acest fapt determină trecerea electronilor pe orbite de energie mai mică şi o emisie de fotoni. Acest proces se numeşte emisie stimulată. Fiecare foton emis sa deplasează în acelaşi timp, sau coerent, cu fotonul care a stimulat emisia sa. Această pereche poate să stimuleze apoi emisia altor fotoni de către orice alt electron cu care se ciocneşte. La un laser, majoritatea electronilor prezenţi sunt în stare excitată şi acest fapt asigură creşterea rapidă sau amplificarea numărului de fotoni prin stimularea succesivă a electronilor excitaţi. Rezultatul este un fascicul intens de lumină coerentă.